[实用新型]数字式遥测垂线坐标仪

说明书

本实用新型涉及一种自动测量垂线与仪器基座之间相对位移的装置。垂线仪主要应用于大坝和高层建筑物的安全监测，以及矿山和地下工程通过竖井传递坐标。目前主要有三种类型的垂线仪：

(1)光学垂线坐标仪，其特点是通过照准显微镜进行人工观测，不能实现观测自动化，例如武汉地震研究所生产的CG3A光学垂线坐标仪；中国专利电子数显大坝垂线坐标仪(ZL 94210732.2)。

(2)机电垂线坐标仪，其特点是由机电伺服系统自动跟踪照准观测，它能实现观测自动化，但其机械结构复杂，在高湿的环境中长期工作的稳定性较差，例如德国ELLOT垂线坐标仪，南京自动化所生产的CZ-50机电垂线坐标仪。

(3)电容式遥测垂线坐标仪，实现了观测自动化，它的电容极板虽然经防潮处理后，可以在高湿条件下工作，但由于电容极板间介质不能密封，当潮湿发展到极板结露形成水珠时会影响测量结果。例如南京自动化所生产的RZ-50和法国Tekmac公司生产的电容式遥测垂线坐标仪。

(4)电感式遥测垂线坐标仪不受潮气的影响，但很容易受电气干扰，例如武汉地震研究所生产的EMD-L电磁差动遥测垂线坐标仪。

电容式在垂线上装有极板，电感式在垂线上安装有载流导线，都需要从垂线引出一根导线，以构成信号回路，这样引入了外力，影响了垂线坐标仪的精度，厂家为了减少这一外力的影响，采用很细的导线，因而容易导致故障。另外，这两种遥测垂线坐标仪输出的是模拟信号，需要用屏蔽电缆将信号传送到控制中心的接收装置进行模一数转换，然后再送入计算机进行数据处理，而模拟信号的传输易受外界干扰，且信号处理应用了较多的模拟电路，因而系统稳定性较差。另外，它们的线性范围较小，需要在稳定状态下实施观测。

本实用新型的目的是要提供一种改进的遥测垂线坐标仪，可实现无接触、大量程、数字化、动态的高精度自动观测。

本实用新型的目的是这样实现的：该遥测垂线仪由锚固块、钢丝和重锤及附属部件组成，重锤下增加了一个无线探头和一个二维栅格板，它们组成的二维栅格位置传感器(与非金属介质无关)将垂线相对基座的位移经接收电路处理输出数字信号，该信号通过通讯电缆发送到控制中心进行数据处理，二维栅格板和接收电路安置在密封盒内。

该垂线坐标仪将模拟观测改为数字观测，静态观测改为动态观测，与已有的电容式或电感式遥测垂线坐标仪相比，垂线和接收装置之间无导线连接，消除了外力的影响，具有结构简单、密封性好，能在高湿条件下长期稳定工作，实现

了无接触、大量程、数字化、动态观测。

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述。

图1是根据本实用新型提出的数字式遥测垂线坐标仪的剖视图；

图2是密封盒8和基座12(A-A)方向的俯视图；

图3所示为二维栅格位置传感器工作原理简图；

该遥测垂线坐标仪包括一个锚固块1，悬挂在它下面的钢丝(垂线)2，将垂线与重锤连接在一起的夹线装置3，拉直钢丝的重锤4，及位置校正装置5，安装在重锤底部密封筒6中的无线探头7，二维栅格板9和接收处理电路10安置在密封盒8内。无线探头7离密封盒8的距离为0.1-50mm，密封盒8由基座12上的圆柱销11定位，并用螺钉13固定在基座12上，接收处理电路10输出的数字信号通过电缆14发送到接线盒15，可以在测量地点直接显示观测值，或通过通讯电缆16、数据传输模块17传送到控制中心18进行数据处理和管理，19为X方向栅格线，20为Y方向栅格线，栅格线之间的距离相等，无线探头7相对于二维栅格板移动时，完整的栅格数可直接由电子开关控制计数器计数，非整周期栅格线由接收处理电路10细分处理，从而得到小数部分。