面板堆石坝水平位移测量装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种面板堆石坝水平位移测量装置，包括机架、铟钢丝、绕线轮和水罐以及用于向所述水罐内注水或将所述水罐内的水排出的水路系统，所述绕线轮设置在所述机架上，所述铟钢丝的一端固定在面板堆石坝坝体内部的位移测点，所述铟钢丝的另一端缠绕在所述绕线轮上，所述绕线轮上还缠绕有用于悬吊所述水罐的吊绳，所述机架上设置有用于检测所述铟钢丝位移的位移传感器。该面板堆石坝水平位移测量装置的配重加载方式简便，有效的解除了人力，并达到了无人值守的目的。
【专利说明】
面板堆石坝水平位移测量装置
技术领域
[0001]本实用新型属于面板堆石坝水平位移测量技术领域，具体是涉及一种面板堆石坝水平位移测量装置。
【背景技术】
[0002]铟钢丝水平位移计是用来测量坝体内部上下游方向水平位移的装置，是把坝体内部位移测点通过铟钢丝连接引出到下游坝坡外进行测量的装置。平时不测量时每根铟钢丝加载20kg的砝码，这个砝码叫常挂砝码，测量时需要再给每根铟钢丝加载20kg的砝码，这个砝码叫测量砝码。用以上两种砝码对每根铟钢丝彻底绷直后才能进行测量位移测量读数。传统手段是在测量前用人工添加测量砝码进行配重、人工读数和手工记录的方法。随着对信息自动化的要求，目前国内厂家开始在原来手工加载砝码、人工记录的基础上研发了机械电子远程控制、远程数据传输的自动添加测量砝码进行配重、自动采集存储数据的方法，但是从目前使用的情况来看，这类自动化测量系统还存在一些无法克服的技术缺陷，主要表现在当测点数较多时，每个测点的测量砝码的加载与其它测点的测量砝码加载不能同步进行，先期加载的测量砝码已经加载到位，测量砝码的钢丝吊绳已放松，后期加载的测量砝码还需继续加载到位，又影响到先期加载的测量砝码钢丝吊绳继续放松，当钢丝松弛过度后，就发生钢丝绳自行缠绕情况，这种缠绕需要人工现场操作，把钢丝绳梳理排顺，否则，下次再进行观测时，这种缠绕的钢丝绳就会发生卡死现象，使机械不能继续运转，影响到自动观测的继续进行。综上所述，由于目前使用的一套电机和控制装置要控制多套测量砝码，而且这多套测砝码控制节点又不同步，造成了控制机构的行程开关难以照顾到每套测量砝码，使设备调试困难，钢丝绳自行缠绕严重，达不到无人值守的目的。
[0003]再者，原系统采用多圈旋转电位器测量坝体位移量，属于模拟量级别，精度等级低。旋转电位器需要时刻压紧在铟钢丝上进行测量，否则就会发生测值错误。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种面板堆石坝水平位移测量装置。该面板堆石坝水平位移测量装置的配重加载方式简便，有效的解除了人力，并达到了无人值守的目的。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:包括机架、铟钢丝、绕线轮和水罐以及用于向所述水罐内注水或将所述水罐内的水排出的水路系统，所述绕线轮设置在所述机架上，所述铟钢丝的一端固定在面板堆石坝坝体内部的位移测点，所述铟钢丝的另一端缠绕在所述绕线轮上，所述绕线轮上还缠绕有用于悬吊所述水罐的吊绳，所述机架上设置有用于检测所述铟钢丝位移的位移传感器。
[0006]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水路系统包括集水池和水箱，所述集水池和水箱通过第一供水管相连通，所述水箱和所述水罐通过第二供水管相连通，所述集水池和所述水罐通过回水管相连通，所述第一供水管上设置有用于将所述集水池内的水输送至水箱的水栗，所述第二供水管上设置有加水阀门，所述回水管上设置有回水阀门。
[0007]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水罐包括罐体，所述罐体的上端设置有用于与吊绳连接的连接头和用于向所述罐体内注入水的注水口，所述罐体的下端设置有用于将其内的水引出的回水口，所述第二供水管与所述注水口相连接，所述回水管与所述回水口相连接。
[0008]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水罐内设置有液位传感器。
[0009]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述位移传感器为光电码盘传感器，所述光电码盘传感器的码盘测量拉线与铟钢丝相连接。
[0010]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述机架上设置有测尺结构，所述测尺结构包括固定在机架上的两个竖杆和设置在两个所述竖杆之间的刻度尺，两个所述竖杆上均设置有供铟钢丝穿过的第一穿线孔，所述刻度尺上设置有与其滑动配合的游标，所述光电码盘传感器的码盘测量拉线和铟钢通过所述游标相连接，所述游标上设置有供所述铟钢丝穿过的第二穿线孔，所述铟钢丝与所述游标固定连接，所述码盘测量拉线的一端固定在所述游标上。
[0011]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水罐的数量、铟钢丝的数量、光电码盘传感器的数量、所述绕线轮的数量和所述测尺结构的数量均为多个，所述水罐、铟钢丝、光电码盘传感器、绕线轮和所述测尺结构一一对应。
[0012]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述机架上设置有用于使相邻两个所述铟钢丝的间距增大的分线装置，所述分线装置包括靠近面板堆石坝的第一分线梳板以及位于所述第一分线梳板和水罐之间的第二分线梳板，所述第一分线梳板和所述第二分线梳板均为水平设置，所述第一分线梳板上设置有与所述铟钢丝一一对应的第一分线孔，所述第二分线梳板上设置有与所述铟钢丝一一对应的第二分线孔，所述第二分线梳板的长度大于所述第一分线梳板的长度，相邻两个所述第二分线孔的间距大于相邻两个所述第一分线孔的间距。
[0013]上述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述机架上设置有用于安装所述绕线轮的绕线轮支架，所述绕线轮包括第一轮体和第二轮体，所述第一轮体和第二轮体通过连接轴同轴连接，所述连接轴的两端均铰接在所述绕线轮支架上，所述铟钢丝缠绕在所述第一轮体上，所述吊绳缠绕在所述第二轮体上。
[0014]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0015]1、本实用新型的结构简单，设计新颖合理。
[0016]2、本实用新型通过向水罐内注水的方式来提供测量配重，有效代替了现有技术中通过挂砝码的方式，并且当位移测点增多时，这种配重加载方式，一方面能够有效的保障每个位移测点达到同步配重，另一方面还能够有效的确保每个位移测点的检测互不干涉，并且这种配重加载方式，有效的解除了人力，并达到了无人值守的目的。
[0017]3、本实用新型采用光电码盘传感器，使数据采集为数字量，测量精度高，而且位移量掉电后不丢失，实现了码盘数字量与位移量的--对应关系。并通过把光电码盘传感器的码盘测量拉线与铟钢丝连接在一起，这样铟钢丝向下游移动后，码盘测量拉线被拉长，铟钢丝向上游移动时，光电码盘传感器的码盘依靠内部的弹簧把码盘测量拉线自动收回，达到了码盘测量拉线与铟钢丝同步移动的目的。
[0018]4、本实用新型通过设置测尺结构，在使用时，由于所述铟钢丝与游标固定连接，当铟钢丝移动时，会带动游标沿刻度尺移动，这样可以使操作人员通过肉眼直接观察到铟钢丝的水平位移量;同时，还可以通过游标实现铟钢丝与码盘测量拉线的有效连接。
[0019]5、本实用新型通过设置分线装置，能够使从面板堆石坝引出来的多个铟钢丝之间的间距增大，进而确保相邻两个铟钢丝之间不会干涉，也使的相邻两个水罐和绕线轮具有足够的安装空间而不会发生干涉现象。
[0020]6、本实用新型的使用效果好，便于推广使用。
[0021]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型的结构不意图。
[0023]图2为图1的俯视图。
[0024]图3为本实用新型水路系统的结构示意图。
[0025]图4为本实用新型水罐的结构示意图。
[0026]图5为本实用新型第一分线梳板的结构示意图。
[0027]图6为本实用新型第二分线梳板的结构示意图。
[0028]图7为本实用新型多个绕线轮在绕线轮支架上的布设示意图。
[0029]附图标记说明:
[0030]I一机架；2—水触；2-1—触体；
[0031]2-2—连接头；2-3—注水口；2-4—回水口；
[0032]3 一绕线轮；3—丨一第一轮体； 3_2 一第二轮体；
[0033]3-3一连接轴；4一测尺结构；4-1一竖杆；
[0034]4-2 一刻度尺；4-3—游标；5—光电码盘传感器；
[0035]5-1一码盘测量拉线；6—第二分线梳板；6-1—第二分线孔；
[0036]7一铟钢丝；8一第一分线梳板；8-1—第一分线孔；
[0037]9 —吊绳；10—集水池；n—第一供水管；
[0038]12—水栗；13—水箱；14 一加水阀门；
[0039]15一第二供水管； 16—回水管；17—回水阀门；
[0040]18—液位传感器； 19 一绕线轮支架。
【具体实施方式】
[0041]如图1和图2所示的一种面板堆石坝水平位移测量装置，包括机架1、铟钢丝7、绕线轮3和水罐2以及用于向所述水罐2内注水或将所述水罐2内的水排出的水路系统，所述绕线轮3设置在所述机架I上，所述铟钢丝7的一端固定在面板堆石坝坝体内部的位移测点，所述铟钢丝7的另一端缠绕在所述绕线轮3上，所述绕线轮3上还缠绕有用于悬吊所述水罐2的吊绳9，所述机架I上设置有用于检测所述铟钢丝7位移的位移传感器。
[0042]本实施例中，该面板堆石坝水平位移测量装置在使用时，通过所述水路系统向所述水罐2内注入水，利用水罐2的自重和注入水罐2的水的重量来作为配重，通过所述位移传感器检测所述铟钢丝7的位移量进而实现了面板堆石坝水平位移的测量目的。该面板堆石坝水平位移测量装置中，所述水罐2的自重作为常挂砝码，水罐2内的水作为测量砝码，通过所述水路系统向所述水罐2内注水的方式来提供测量配重，有效代替了现有技术中通过挂砝码的方式，并且当位移测点增多时，这种配重加载方式，一方面能够有效的保障每个位移测点达到同步配重，另一方面还能够有效的确保每个位移测点的检测互不干涉，并且这种配重加载方式，有效的解除了人力，并达到了无人值守的目的。
[0043 ]如图3所示，所述水路系统包括集水池1和水箱13，所述集水池1和水箱13通过第一供水管11相连通，所述水箱13和所述水罐2通过第二供水管15相连通，所述集水池10和所述水罐2通过回水管16相连通，所述第一供水管11上设置有用于将所述集水池10内的水输送至水箱13的水栗12，所述第二供水管15上设置有加水阀门14，所述回水管16上设置有回水阀门17。
[0044]本实施例中，当向所述水罐2内注水时，所述水路系统开始工作，首先，所述水栗12将集水池1内的水输送至水箱13，打开加水阀门14，水箱13内的水从所述第二供水管15输送至水罐2内，以增加配重，当测量结束后，打开所述回水阀门17，使水罐2内的水回流至集水箱13。所述水路系统的结构简单，有效的实现了对水罐2的注水和排水作业，在实际使用时，所述加水阀门14和回水阀门17均为电磁阀门，方便了对所述水路系统的自动化控制。
[0045]如图4所示，所述水罐2包括罐体2-1，所述罐体2-1的上端设置有用于与吊绳9连接的连接头2-2和用于向所述罐体2-1内注入水的注水口 2-3，所述罐体2-1的下端设置有用于将其内的水引出的回水口 2-4，所述第二供水管15与所述注水口 2-3相连接，所述回水管16与所述回水口 2-4相连接。
[0046]本实施例中，所述水罐2的结构简单，能够有效的替代现有技术中的常挂砝码，并能够有效的存储水来替代测量砝码，还可以使水放出以恢复至自重状态，另外，所述水罐2通过连接头2-2能够确保与吊绳9的有效连接。在实际使用时，所述罐体2-1的上端设置有溢流口。
[0047]如图4所示，所述水罐2内设置有液位传感器18。通过设置所述液位传感器18，能够有效的检测出向所述水罐2内注入的水量。
[0048]如图1所示，所述位移传感器为光电码盘传感器5，所述光电码盘传感器5的码盘测量拉线5-1与铟钢丝7相连接。
[0049]本实施例中，采用光电码盘传感器5，使数据采集为数字量，测量精度高，而且位移量掉电后不丢失，实现了码盘数字量与位移量的--对应关系。并通过把光电码盘传感器5
的码盘测量拉线5-1与铟钢丝7连接在一起，这样铟钢丝7向下游移动后，码盘测量拉线5-1被拉长，铟钢丝7向上游移动时，光电码盘传感器5的码盘依靠内部的弹簧把码盘测量拉线5-1自动收回，达到了码盘测量拉线5-1与铟钢丝7同步移动的目的。
[0050]如图1和图2所示，所述机架I上设置有测尺结构4，所述测尺结构4包括固定在机架I上的两个竖杆4-1和设置在两个所述竖杆4-1之间的刻度尺4-2，两个所述竖杆4-1上均设置有供铟钢丝7穿过的第一穿线孔，所述刻度尺4-2上设置有与其滑动配合的游标4-3，所述光电码盘传感器5的码盘测量拉线5-1和铟钢丝7通过所述游标4-3相连接，所述游标4-3上设置有供所述铟钢丝7穿过的第二穿线孔，所述铟钢丝7与所述游标4-3固定连接，所述码盘测量拉线5-1的一端固定在所述游标4-3上。
[0051]本实施例中，通过设置所述测尺结构4，在使用时，由于所述铟钢丝7与所述游标4-3固定连接，当铟钢丝7移动时，会带动游标4-3沿刻度尺4-2移动，这样可以使操作人员通过肉眼直接观察到铟钢丝7的水平位移量；同时，还可以通过游标4-3实现铟钢丝7与码盘测量拉线5-1的有效连接。
[0052]本实施例中，所述水罐2的数量、铟钢丝7的数量、光电码盘传感器5的数量、所述绕线轮3的数量和所述测尺结构4的数量均为多个，所述水罐2、铟钢丝7、光电码盘传感器5、绕线轮3和所述测尺结构4——对应。
[0053 ]结合图1、图2、图5和图6，所述机架I上设置有用于使相邻两个所述铟钢丝7的间距增大的分线装置，所述分线装置包括靠近面板堆石坝的第一分线梳板8以及位于所述第一分线梳板8和水罐2之间的第二分线梳板6，所述第一分线梳板8和所述第二分线梳板6均为水平设置，所述第一分线梳板8上设置有与所述铟钢丝7—一对应的第一分线孔8-1，所述第二分线梳板6上设置有与所述铟钢丝7—一对应的第二分线孔6-1，所述第二分线梳板6的长度大于所述第一分线梳板8的长度，相邻两个所述第二分线孔6-1的间距大于相邻两个所述第一分线孔8-1的间距。
[0054]本实施例中，通过设置分线装置，能够使从面板堆石坝引出来的多个铟钢丝7之间的间距增大，进而确保相邻两个铟钢丝7之间不会干涉，也使的相邻两个水罐2和绕线轮3具有足够的安装空间而不会发生干涉现象。
[0055]如图7所示，所述机架I上设置有用于安装所述绕线轮3的绕线轮支架19，所述绕线轮3包括第一轮体3-1和第二轮体3-2，所述第一轮体3-1和第二轮体3-2通过连接轴3-3同轴连接，所述连接轴3-3的两端均铰接在所述绕线轮支架19上，所述铟钢丝7缠绕在所述第一轮体3-1上，所述吊绳9缠绕在所述第二轮体3-2上。
[0056]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【主权项】
1.面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:包括机架(I)、铟钢丝(7)、绕线轮(3)和水罐(2)以及用于向所述水罐(2)内注水或将所述水罐(2)内的水排出的水路系统，所述绕线轮(3)设置在所述机架(I)上，所述铟钢丝(7)的一端固定在面板堆石坝坝体内部的位移测点，所述铟钢丝(7)的另一端缠绕在所述绕线轮(3)上，所述绕线轮(3)上还缠绕有用于悬吊所述水罐(2)的吊绳(9)，所述机架(I)上设置有用于检测所述铟钢丝(7)位移的位移传感器。2.根据权利要求1所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水路系统包括集水池(10)和水箱(13)，所述集水池(10)和水箱(13)通过第一供水管(11)相连通，所述水箱(13)和所述水罐(2)通过第二供水管(15)相连通，所述集水池(1)和所述水罐(2)通过回水管(16)相连通，所述第一供水管(11)上设置有用于将所述集水池(10)内的水输送至水箱(13)的水栗(12)，所述第二供水管(15)上设置有加水阀门(14)，所述回水管(16)上设置有回水阀门(17)。3.根据权利要求2所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水罐(2)包括罐体(2-1)，所述罐体(2-1)的上端设置有用于与吊绳(9)连接的连接头(2-2)和用于向所述罐体(2-1)内注入水的注水口(2-3)，所述罐体(2-1)的下端设置有用于将其内的水引出的回水口(2-4)，所述第二供水管(15)与所述注水口(2-3)相连接，所述回水管(16)与所述回水口(2-4)相连接。4.根据权利要求2所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水罐(2)内设置有液位传感器(18)。5.根据权利要求1所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述位移传感器为光电码盘传感器(5)，所述光电码盘传感器(5)的码盘测量拉线(5-1)与铟钢丝(7)相连接。6.根据权利要求5所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述机架(I)上设置有测尺结构(4)，所述测尺结构(4)包括固定在机架(I)上的两个竖杆(4-1)和设置在两个所述竖杆(4-1)之间的刻度尺(4-2)，两个所述竖杆(4-1)上均设置有供铟钢丝(7)穿过的第一穿线孔，所述刻度尺(4-2)上设置有与其滑动配合的游标(4-3)，所述光电码盘传感器(5)的码盘测量拉线(5-1)和铟钢丝(7)通过所述游标(4-3)相连接，所述游标(4-3)上设置有供所述铟钢丝(7)穿过的第二穿线孔，所述铟钢丝(7)与所述游标(4-3)固定连接，所述码盘测量拉线(5-1)的一端固定在所述游标(4-3)上。7.根据权利要求6所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述水罐(2)的数量、铟钢丝(7)的数量、光电码盘传感器(5)的数量、所述绕线轮(3)的数量和所述测尺结构(4)的数量均为多个，所述水罐(2)、铟钢丝(7)、光电码盘传感器(5)、绕线轮(3)和所述测尺结构(4)一一对应。8.根据权利要求7所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述机架(I)上设置有用于使相邻两个所述铟钢丝(7)的间距增大的分线装置，所述分线装置包括靠近面板堆石坝的第一分线梳板(8)以及位于所述第一分线梳板(8)和水罐(2)之间的第二分线梳板(6)，所述第一分线梳板(8)和所述第二分线梳板(6)均为水平设置，所述第一分线梳板(8)上设置有与所述铟钢丝(7)—一对应的第一分线孔(8-1)，所述第二分线梳板(6)上设置有与所述铟钢丝(7)—一对应的第二分线孔(6-1)，所述第二分线梳板(6)的长度大于所述第一分线梳板(8)的长度，相邻两个所述第二分线孔(6-1)的间距大于相邻两个所述第一分线孔(8-1)的间距。9.根据权利要求1所述的面板堆石坝水平位移测量装置，其特征在于:所述机架(I)上设置有用于安装所述绕线轮(3)的绕线轮支架(19)，所述绕线轮(3)包括第一轮体(3-1)和第二轮体(3-2 )，所述第一轮体(3-1)和第二轮体(3-2)通过连接轴(3-3)同轴连接，所述连接轴(3-3)的两端均铰接在所述绕线轮支架(19)上，所述铟钢丝(7)缠绕在所述第一轮体(3-1)上，所述吊绳(9)缠绕在所述第二轮体(3-2)上。
【文档编号】G01B21/02GK205580419SQ201620395905
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月4日
【发明人】杜维山, 汤轩林, 赵继成, 李宏伟, 常亮, 吕力, 朱建秋
【申请人】中国水电建设集团十五工程局有限公司