本发明涉及矿用设备技术领域，特别是涉及一种矿用多功能顶板位移测量仪。
背景技术：
在煤矿井下开采的过程中往往需要对矿井的矿山压力控制进行研究，现有技术主要采用机械式测杆对观测巷道内的顶、底板移近量和巷道左、右两帮的移近量进行观测，采用机械式顶板动态仪对工作面开采时后方坚硬顶板的动态下沉量进行观测。
机械式测杆的结构是一个带有毫米刻度的滑杆安装在底部带有弹簧的固定杆之中，使用时将其底端安装在待测的巷道或采空区的底板上，上端顶在巷道顶板或采空区的顶板上，从滑杆刻度上读出读数，加上固定杆的长度，即为巷道顶底板之间的高度或采空区顶底板之间的高度。巷道或采空区顶板下沉时，迫使滑杆向固定杆内下移，其下移的刻度数即为顶板下沉量。其滑杆刻度的最小读数是毫米级，读数误差值大约是1毫米左右，当用来观测小于1毫米的顶板下沉量时，显得无能为力。固该仪器只能用来测量巷道或采空区的顶底板距离，不便用来测量顶板小于1毫米下沉时的动态变化。
机械式顶板动态仪是一种比较精密的仪器，其测量精度可达百分之一毫米。主要结构是一个固定杆加上一个动滑杆，动滑杆下部连动一个利用齿轮传动机构制成的量程放大表（百分表）。该仪器只能用来观测顶板小于1毫米的动态变化，不便用来测量顶底板的高度，其主要缺点是结构复杂、易损坏、且维修不便。其致命的缺点是不能在有淋水或潮湿的环境中使用，且工作时不能承受放炮的震动。
技术实现要素：
本发明的目的是为了提供一种矿用多功能顶板位移测量仪，结构简单、造价低廉、易于操作，且能够在矿井有淋水及放炮震动环境下对巷道顶底板之间的位移量和采空区顶底板之间的位移量进行监测，测量精度高。
本发明为解决上述问题所采取的技术方案是，提供了一种矿用多功能顶板位移测量仪，包括上下通透且竖直设置的圆柱形固定杆，所述固定杆的下端螺纹连接有底座，底座上固定连接有定位柱，定位柱上套设有竖直设置的定位弹簧；所述固定杆内套设有竖直设置的运动杆，所述运动杆的中部固定连接有限位卡环，固定杆的上端设有与限位卡环配合使用的环形凸台，限位卡环以上的运动杆外壁上设有运动杆刻度尺；所述运动杆下端的外壁上套装有O形密封圈，由O形密封圈、运动杆、固定杆、底座围成的空间形成工作内腔，工作内腔内装有观测液体；所述固体杆的外壁上固定连接有竖直设置的液位计，液位计的上端设置有通气孔；固定杆的下端杆体上设有贯穿孔，所述工作内腔通过贯穿孔与液位计的下端相连通；所述运动杆的上端为敞口设置的空腔圆柱体，运动杆的下端与定位弹簧相接触；所述运动杆内套设有活动杆，活动杆的外壁一侧设有活动杆刻度尺，活动杆的外壁另一侧设有竖直的凹槽，所述运动杆的上端设有定位旋钮；所述定位旋钮穿过运动杆且定位旋钮的一端伸入到凹槽内。
所述工作内腔的横截面积为液位计的横截面积的20～50倍。
所述活动杆的上端为圆锥形。
所述观测液体为带颜色的纯净水或不粘性轻质油或水银。
所述底座与定位柱一体铸造连接。
所述运动杆刻度尺的精度、活动杆刻度尺的精度均为毫米。
本发明的有益效果：该装置结构简单、造价低廉、易于操作，且能够在矿井潮湿环境下对巷道顶底板之间的位移量和采空区顶底板之间的位移量进行监测，当巷道顶底板之间的位移量和采空区顶底板之间的位移量变化1毫米时，可以通过液位计的读数清楚的读出其读数，然后根据其横截面积的倍数进行折算，测量精度高；同时该装置可在淋水、潮湿、放炮冲击波影响的极端环境下使用，提高了煤矿顶底板位移测量仪器的性价比和实用性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面结合附图对本发明实施方式作进一步详细描述。
如图1所示，本发明提供了一种矿用多功能顶板位移测量仪，包括上下通透且竖直设置的圆柱形固定杆1，固定杆1为定长设计，所述固定杆1的下端螺纹连接有底座2，底座2上固定连接有定位柱3，底座2与定位柱3一体铸造连接。定位柱3上套设有竖直设置的定位弹簧4；所述固定杆1内套设有竖直设置的运动杆5，所述运动杆5的中部固定连接有限位卡环6，固定杆1的上端设有与限位卡环6配合使用的环形凸台7，限位卡环6以上的运动杆5外壁上设有运动杆刻度尺8，运动杆刻度尺8的精度为1毫米，且运动杆刻度尺8的刻度从上往下标注刻度。所述运动杆5下端的外壁上套装有O形密封圈9，由O形密封圈9、运动杆5、固定杆1、底座2围成的空间形成工作内腔10，工作内腔10内装有观测液体11，观测液体11通常采用带颜色的纯净水或不粘性轻质油或水银。
所述固体杆1的外壁上固定连接有竖直设置的液位计12，其上端设置有通气孔18。固定杆1的下端杆体上设有贯穿孔13，所述工作内腔10通过贯穿孔13与液位计12的下端相连通。所述运动杆5的上端为敞口设置的空腔圆柱体，运动杆5的下端与定位弹簧4相接触，所述运动杆5内套设有活动杆14，所述活动杆14的上端为圆锥形。活动杆14的外壁一侧设有活动杆刻度尺15，活动杆刻度尺15的精度为毫米，且活动杆刻度尺15的刻度从上往下标注刻度。活动杆14的外壁另一侧设有竖直的凹槽16，所述运动杆5的上端设有定位旋钮17，所述定位旋钮17穿过运动杆5且定位旋钮17的一端伸入到凹槽16内。
所述工作内腔10的横截面积为液位计12的横截面积的20～50倍。当巷道顶底板之间的位移量和采空区顶底板之间的位移量变化小于1毫米时，可以通过液位计12清楚的读出其读数，然后根据其横截面积的倍数进行折算，测量精度高能够达到1/20～1/50。
本发明作为顶板动态仪使用时，将该装置垂直放置在待测巷道的底板上，将活动杆14从运动杆5中抽出至活动杆14的上端端部触碰到巷道顶板，然后旋紧定位旋钮17，将活动杆14与运动杆5固定在一起。当巷道的顶板下沉时，活动杆14和运动杆5向下移动，压缩定位弹簧4，工作内腔10内的观测液体11通过贯穿孔13进入液位计12内，观测液位计12的读数，并根据工作内腔10的横截面积和液位计12的横截面积比进行折算，计算出巷道顶板的下沉量，而后根据运动杆刻度尺8和活动杆刻度尺15的读数也可以计算出巷道的高度。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及等同物界定。