[发明专利]一种高铁路基沉降监测静力水准仪的低温漂检测系统

说明书

本发明公开了一种高铁路基沉降监测静力水准仪的低温漂检测系统,包括气管、液管、数据总线、储液装置、仓体、基准点物位计、测点物位计、气压控制装置，储液装置、基准点物位计、测点物位计由气管、液管连通并由数据总线实现对各节点测量数据的读取。基准点物位计与测点物位计均包括水管接头、气管接头、安装支架。气压控制装置与储液装置的气腔相连，包括可压缩式回弹气囊、步进电机、丝杆、圆法兰铜螺母、气囊接口器、施压上板和施压下板，将两个丝杆一端连接两个步进电机并固定施压下板，另一端连接圆法兰铜螺母固定施压上板，控制可压缩式回弹气囊。该装置可使环境温度变化对系统测量结果的影响大大降低，对被测物体实施准确监测。

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种高铁路基沉降监测静力水准仪的低温漂检测系统。

背景技术

近年来，我国高速铁路的建设飞速发展。然而，速度达到200km/h以上的高速铁路，其路基、轨道的不平顺对快速行车引起的列车振动也远比相同条件下普通速度的列车严重，因此高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求。静力水准仪监测系统被工程界广泛接受和使用在高速铁路线路监测中，与传统监测方法相比，静态液位系统能够实现实时、准确测量，为高速铁路的安全运行提供了重要保证。静力水准系统的工作介质是气体和液体，其体积极易受到外界的影响而改变。在静力水准系统中，温度因素对系统的测量有着非常大的影响。

目前国内外对于减小温度对静力水准仪的影响基本都是采用数据处理的思路和方法，如：何晓业等人探讨了压力、水管中的温度梯度计钵体之间的温差对静力水准系统精度的影响，并通过理论计算提出了一个温度修正公式；褚伟洪通过理论计算得到温度修正公式，对每个钵体中的测值以及连通管中的温度梯度对测试精度测试结果进行温度修正；林文高在各个钵体上安装温度传感器，通过实验拟合的方法消除由于钵体温度差异而带来的影响。但现有的方法对温度实验的条件没办法得到满足，形成误差的因素也比较复杂，很难找到真正精确的修正拟合公式，且在实际应用中，根据现场测量得到的各个钵体的温度，计算所产生的误差，要在测量读数中减去这个误差，得到修正后的结果，计算过程较为复杂。目前还有一些研究是采用增加装置的方法对静力水准仪进行保护以提高其测量精度。如专利：CN201120286757.3，提出一种提高静力水准仪测试精度的装置，该装置采用箱式结构，固定安装在静力水准仪外围，防止静力水准仪受到太阳直射，减少仪器容器温度及温度的变幅，使整个系统仪器的温度同步变化。又如专利：201820997595.6，提出一种减少温度误差的静力水准仪，包括进陶瓷空腔结构体、出嘴口、与陶瓷空腔结构体相结合的金属保护外壳和扩散硅。该装置在陶瓷材料外部设置金属保护壳，可使仪器工作在恶劣环境下。尽管上述装置在一定程度上减小了温度对静力水准仪的影响，但这种采用在增加装置保护静力水准仪的方法还没有高效提高静力水准仪的测量精度，并且制造材料成本较高，不适合用于高铁路基沉降监测中。可以看出，低温漂高铁路基监测技术尚未成熟，因此，实践中需要一种解决上述问题的新的低温漂监测系统。

本发明公开了一种高铁路基沉降监测静力水准仪的低温漂检测系统,包括气管、液管、数据总线、储液装置、仓体、基准点物位计、测点物位计、气压控制装置，储液装置、基准点物位计、测点物位计由气管、液管连通并由数据总线实现对各节点测量数据的读取。基准点物位计与测点物位计均包括水管接头、气管接头、安装支架。气压控制装置与储液装置的气腔相连，包括可压缩式回弹气囊、步进电机、丝杆、圆法兰铜螺母、气囊接口器、施压上板和施压下板，将两个丝杆一端连接两个步进电机并固定施压下板，另一端连接圆法兰铜螺母固定施压上板，控制可压缩式回弹气囊。该装置可使环境温度变化对系统测量结果的影响大大降低，对被测物体实施准确监测。

发明内容

本发明的目的：提出一种高铁路基沉降监测静力水准仪的低温漂检测系统，通过总线上传回的压力传感器实时测得的系统当前气压数据来对系统内的气压状况进行实时检测，当温度变化导致系统内当前气压与设定的标准气压产生差值时，系统驱动步进电机旋转带动丝杆驱动施压板对可压缩式回弹气囊进行压缩或舒放，以对系统内的气压进行补偿控制，使其能够自适应因装置内气体受温度变化影响而导致的测量误差，做到将环境温度变化对系统测量结果的影响大大降低，对被测物体实施准确监测。