專利名稱：高精度雙向固定測斜儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種水電水利工程監(jiān)測儀器，大壩測斜儀，特別是一種高精度雙向固定測斜儀。
在水電水利工程中對已建成的大壩需要進(jìn)行各種監(jiān)測，特別是對高面板堆石壩的面板變形，也就是撓度的監(jiān)測，是監(jiān)測工作中的一項(xiàng)難題?，F(xiàn)有技術(shù)中有兩種監(jiān)測方法一是在面板中預(yù)埋測斜管，在測斜管中測量。例如我國關(guān)門口、西北口、茄子山面板堆石壩的觀測方案。這類方案中的測斜管會發(fā)生扭曲，同時(shí)導(dǎo)向槽定位精度較低、測點(diǎn)重復(fù)定位精度也較低，而且因測斜管固定，無法翻轉(zhuǎn)180°正反兩次測量來消除傳感器零點(diǎn)漂移與溫度漂移的影響，造成測量結(jié)果誤差較大。另一種現(xiàn)有技術(shù)是采用電水平儀，在大壩面板上設(shè)置固定式測斜儀的傳感器進(jìn)行監(jiān)測。例如我國天生橋一級電站面板堆石壩、巴西的辛戈(Xingo)壩等。該方案中的電水平儀測量精度雖然高于前一方案，但其精度與測量范圍仍有待進(jìn)一步提高，而且這種儀器需要從國外進(jìn)口，費(fèi)用較高。目前的監(jiān)測工作中急需一種測量精度與測量范圍均較高、而且成本較低的技術(shù)方案，現(xiàn)有技術(shù)尚不能滿足這一要求。
本實(shí)用新型將提供一種新結(jié)構(gòu)的測斜儀，該技術(shù)方案能以較低的費(fèi)用，達(dá)到較理想的測量精度，可以方便地旋轉(zhuǎn)180°，利用正反兩次測量來消除傳感器零點(diǎn)漂移與溫度漂移的影響，并可擴(kuò)大測量范圍既可以測量上下游方向(順壩坡方向)的傾斜度，又可以測量大壩軸線方向的傾斜度。
完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是將測斜儀傳感器固定在一個(gè)旋轉(zhuǎn)基座上，其軸線與旋轉(zhuǎn)軸垂直，即傳感器軸線處在轉(zhuǎn)動平面內(nèi)。旋轉(zhuǎn)基座上設(shè)有零點(diǎn)定位器與旋轉(zhuǎn)角度控制器。其中測斜儀傳感器可以采用現(xiàn)有技術(shù)中的傳感器，例如電阻應(yīng)變式傳感器、滑線電阻式傳感器、鋼弦式傳感器以及本實(shí)用新型實(shí)施例中的傳感器等；零點(diǎn)定位器可以采用機(jī)械式限位開關(guān)、電子式定位器等技術(shù)；旋轉(zhuǎn)角度控制器可以采用編碼器與控制電路等技術(shù)，但幾個(gè)優(yōu)化方案如下1、傳感器采用伺服加速度計(jì)；2、零點(diǎn)定位器采用磁鐵與磁接近開關(guān)；3、旋轉(zhuǎn)基座的動力采用高精度步進(jìn)電機(jī)(該步進(jìn)電機(jī)同時(shí)擔(dān)任旋轉(zhuǎn)基座的旋轉(zhuǎn)角度控制器)；4、測斜儀外加設(shè)密封外殼；5、配用專用密封電纜。每次測量時(shí)傳感器的軸線方向都初始化，即都回復(fù)到起始零點(diǎn)。然后按照同一方向旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)90°測量一次傾斜度，以此消除旋轉(zhuǎn)基座齒輪間隙的影響。
本實(shí)用新型提供的新結(jié)構(gòu)測斜儀，因?yàn)榭尚D(zhuǎn)90°,180°或270°，利用正反兩次測量來消除傳感器零點(diǎn)漂移與溫度漂移的影響，能達(dá)到較理想的測量精度，并可擴(kuò)大測量范圍既可以測量上下游方向(順壩坡方向)的傾斜度，又可以測量大壩軸線方向的傾斜度。其外殼具有足夠的剛度和良好的密封結(jié)構(gòu)，可以經(jīng)受3.5MPa的水壓。同時(shí)其造價(jià)較低，可以節(jié)省大量費(fèi)用。
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例與附圖作進(jìn)一步說明。


圖1為實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例1參照圖1采用伺服加速度計(jì)1作為測斜儀傳感器，將它固定在旋轉(zhuǎn)基座2上，其軸線與旋轉(zhuǎn)軸垂直，即傳感器軸線處在轉(zhuǎn)動平面內(nèi)。旋轉(zhuǎn)基座2的轉(zhuǎn)盤上設(shè)有一塊磁鐵3，座身上固定有磁接近開關(guān)4，共同組成零點(diǎn)定位器。旋轉(zhuǎn)基座的動力采用高精度步進(jìn)電機(jī)5。測斜儀外加設(shè)密封外殼6，并配用專用密封電纜。每次測量時(shí)傳感器的軸線方向都初始化，即都回復(fù)到起始零點(diǎn)。然后按照同一方向旋轉(zhuǎn)，每旋轉(zhuǎn)90°測量一次傾斜度，以此消除旋轉(zhuǎn)基座齒輪間隙的影響。
權(quán)利要求1.一種高精度雙向固定測斜儀，設(shè)有測斜儀傳感器，其特征是將測斜儀傳感器固定在旋轉(zhuǎn)基座上，其軸線與旋轉(zhuǎn)軸垂直，傳感器軸線處在轉(zhuǎn)動平面內(nèi)，旋轉(zhuǎn)基座上設(shè)有零點(diǎn)定位器與旋轉(zhuǎn)角度控制器。
2.按照權(quán)利要求1所述的高精度雙向固定測斜儀，其特征是傳感器采用伺服加速度計(jì)。
3.按照權(quán)利要求1所述的高精度雙向固定測斜儀，其特征是零點(diǎn)定位器采用磁鐵與磁接近開關(guān)。
4.按照權(quán)利要求1所述的高精度雙向固定測斜儀，其特征是旋轉(zhuǎn)基座的動力采用高精度步進(jìn)電機(jī)。
5.按照權(quán)利要求1或2或3或4所述的高精度雙向固定測斜儀，其特征是測斜儀外加設(shè)密封外殼。
6.按照權(quán)利要求1或2或3或4所述的高精度雙向固定測斜儀，其特征是配用專用密封電纜。
專利摘要高精度雙向固定測斜儀,特征是測斜儀傳感器固定在旋轉(zhuǎn)基座上,其軸線與旋轉(zhuǎn)軸垂直,傳感器軸線處在轉(zhuǎn)動平面內(nèi),旋轉(zhuǎn)基座上設(shè)有零點(diǎn)定位器與旋轉(zhuǎn)角度控制器。本實(shí)用新型可任意旋轉(zhuǎn)90°、180°或270°,利用正反兩次測量來消除傳感器零點(diǎn)漂移與溫度漂移的影響,能達(dá)到較理想的測量精度,并可擴(kuò)大測量范圍。其外殼具有足夠的剛度和良好的密封結(jié)構(gòu),可以經(jīng)受3.5MPa的水壓。同時(shí)造價(jià)較低,節(jié)省費(fèi)用。
文檔編號G01C9/00GK2450633SQ0024113
公開日2001年9月26日 申請日期2000年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月24日
發(fā)明者酈能惠, 宋永祥, 徐竹青, 陳海軍 申請人:水利部交通部電力工業(yè)部南京水利科學(xué)研究院