可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及测试装置，具体涉及一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其至少包括一支承架、线盘、伸缩杆、滑轮组、编码器、电缆、测斜仪探头、信号滑环以及控制装置，所述电缆一端绕设于线盘上并与信号滑环连接，其另一端经所述滑轮组与测斜仪探头连接，其中所述控制装置连接控制所述编码器。本实用新型的优点是，将测斜仪主要部件集成于走行车架上，在施工现场移动方便；提升或下放测斜仪探头工作由机械来完成，数据采集工作在操作人员输入指令后即可自动完成，大大降低了人力成本；通过电动机、编码器以及PLC控制系统实现对测试步长的控制，可以精确地将电缆按预定间距快速而准确地对应在测斜管的预设位置，提高测试精度。
【专利说明】可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及测试装置，具体涉及一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪。
【背景技术】
[0002]活动式测斜仪是测试深层水平位移的设备，如图1、2所示，主要由测斜仪探头3、电缆2、测读设备I以及导管5等组成，其基本工作原理如下:埋设测斜管内壁有二组互成90°的纵向导槽6，测试时，测斜仪探头3上的导轮7沿导槽6缓缓沉至孔4底部，在恒温一段时间后，自下而上逐段测出水平方向上的位移。
[0003]目前，在实际工作中，如图3所示，深层水平位移测试工作主要由2名工作人员来配合完成，一人负责测读设备I的操作，包括测孔参数设置、测试读数采集等工作；另一人负责来提升或下放测斜仪探头3，其主要任务是在测试时控制测试步长。
[0004]在测试过程中，测试人员的操作对测试结果影响很大，拉线人员每次应将电缆2刻度标记按预定间距快速准确地对应在测斜管的预设位置，预设位置每次测试时应一致，人工操作以及拉线人员的调换，会造成测试位置的不一致，从而造成测试结果误差。同时，随着我国经济的发展，人力成本越来越高，降低成本也成为各行业追求的目标。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，该测斜仪将主要测斜部件集成于走行车架上，并通过控制装置、线盘、电机驱动器以及电动机实现电缆按指定步长自主升降。
[0006]本实用新型目的实现由以下技术方案完成:
[0007]—种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其特征在于所述测斜仪至少包括一支承架、线盘、伸缩杆、滑轮组、编码器、电缆、测斜仪探头、信号滑环以及控制装置，所述线盘、控制装置均固设于所述支承架上，所述伸缩杆底端固定于所述支承架且以一定角度倾斜设置，所述滑轮组位于所述伸缩杆顶端，所述编码器与所述滑轮组中一滑轮同轴设置，所述电缆一端绕设于所述线盘上并与所述信号滑环连接，其另一端经所述滑轮组与所述测斜仪探头连接，其中所述控制装置连接控制所述编码器。
[0008]所述支承架为走行车架,所述走行车架的一端为走行轮,另一端为支承支座。
[0009]所述支承架上设置有一电动机，所述电动机由电机驱动器驱动，所述电动机转轴与所述线盘转轴经一皮带传动连接，所述控制装置连接控制所述电机驱动器以及所述电动机。
[0010]所述控制装置由PLC控制系统以及液晶控制面板构成，所述PLC控制系统分别与所述液晶控制面板以及编码器连接。
[0011]所述信号滑环设置于所述线盘的旋转中心，所述信号滑环通过数据线与读数仪相连。[0012]本实用新型的优点是，将测斜仪主要部件集成于走行车架上，在施工现场移动方便；提升或下放测斜仪探头工作由机械来完成，数据采集工作在操作人员输入指令后即可自动完成，大大降低了人力成本；通过电动机、编码器以及PLC控制系统实现对测试步长的控制，可以精确地将电缆按预定间距快速而准确地对应在测斜管的预设位置，提高测试精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为现有技术所采用的活动式测斜仪示意图；
[0014]图2为图1中的A-A剖面示意图；
[0015]图3为现有技术中活动式测斜仪的使用示意图；
[0016]图4为本实用新型中测斜仪的立面图；
[0017]图5为本实用新型中测斜仪的俯视图；
[0018]图6为本实用新型中线盘中轴剖面图。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解:
[0020]如图1-6，图中标记1-33分别为:测读设备1、电缆2、测斜仪探头3、孔4、导管5、导槽6、导轮7、读数仪8、数据线9、固定支架10、线盘11、把手12、滑轮组13、编码器14、螺栓15、伸缩杆16、电缆17、测斜仪探头18、固定螺栓19、角度调节孔20、固定板21、电池22、液晶控制面板23、电机驱动器24、支承支座25、走行车架26、皮带27、电动机28、行走轮29、读数仪接口 30、中轴31、信号滑环32、数据线接口 33。
[0021]实施例:如图4、5所示，本实施例具体涉及一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，该测斜仪主要部件有:走行车架26、控制装置、电动机28、电机驱动器24、线盘11、电池22、编码器14、测斜仪探头18以及电缆17，其通过将主要部件集成在走行车架26上，以达到便于安装、移动走行、拆卸和维修的目的，同时通过控制装置控制电动机28使线盘11进行转动进而带动测斜仪探头18进行上升或下降动作。
[0022]如图4、5所示，走行车架26的主要作用是作为各部件的安装平台以及走行工具来使用的，具体由呈矩形的支承架、位于支承架下方尾部的行走轮29以及头部的支承支座25组成，行走轮29用于行走，支承支座25用于限位固定走行车架26以防止其滑移；在支承架上固定有把手12，便于走行车架26在施工现场移动，同时其行走轮29具有可旋转式三滑轮组的特殊结构，可翻越一般障碍物。
[0023]如图4、5、6所示，在走行车架26的头部安装有控制装置和电池22，两者相互连接，其中控制装置的主体为液晶控制面板23 ;在走行车架26的尾部安装有线盘11和电动机28，两者经皮带27同步传动，电动机28具体是步进电机，由电池22供电并在电机驱动器24的带动下工作，以带动线盘11转动；在走行车架26的头部还设置有伸缩杆16，其底端通过固定板21与走行车架26固定连接，其杆体整体向外倾斜，在固定板21上开设有若干呈扇形分布的角度调节孔20，伸缩杆16的角度可以通过在角度调节孔20中拧入固定螺栓19进行现场调整，此外伸缩杆16的杆体采用可伸缩结构，在必要时可自行伸缩调节长度，在伸缩杆16的顶端部分固定有上、下两个可自由转动的滑轮，以构成滑轮组13，位于下方的滑轮上还同轴设置有编码器14，编码器14具体用于记录所执行的步长。电缆17的一端绕设于线盘11上同信号滑环32连接并最终经数据线9同读数仪8相连接，其另一端向外延伸经上、下两个滑轮导向后与测斜仪探头18相连接，测斜仪探头18可在线盘11的转动下进行下降和上升的作业。
[0024]如图4、5、6所示，控制装置以液晶控制面板23的形式设置，具体是由PLC控制系统以及液晶控制面板23构成，PLC控制系统是控制指令输入和输出的中枢系统，其分别同前述的液晶控制面板23、电动机28、电机驱动器24以及编码器14连接。如图6所示，线盘11经固定支架10支撑转动，在线盘11的中轴31 (即旋转中心)内设置有一信号滑环32，所谓信号滑环就是负责为旋转体连通、输送信号的部件，主要由旋转与静止两大部分组成，旋转部分的信号滑环连接线盘11并随之旋转运动，静止部分的数据线接口 33连接数据线9，并通过读数仪接口 30连接读数仪8，实现数据传输，当然信号滑环32也可支持蓝牙等其它信号传输方式。
[0025]如图4、5、6所示，本实施例中的可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪的工作步骤及其控制原理具体如下:
[0026]在进行深层水平位移测试时，操作者通过液晶控制面板上的人机交互操作界面输入相关参数(即包括步长、测试深度等参数)并发送给PLC控制系统，PLC控制系统接收并分析指令；之后控制电动机28、电机驱动器24启动，在电池22的电力供给下电动机28转动，并经皮带27带动线盘11转动缓慢释放或收紧电缆17，使测斜仪探头18按照指定的步长下降或上升；在升降的过程中，编码器14记录所执行步长的信息并将其发送回PLC控制系统；在测斜仪探头18进行测试时，提升一个步长后线盘11转动暂停，一定时间后PLC控制系统会按照编程指令触发测斜仪探头18读数，并通过读数仪自动记录每一次的测斜数据，其中测斜仪探头18的测斜原理属于公知技术，在此不予赘述。
[0027]本实施例中所提供的可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其将测斜仪主要部件集成在便于移动的走行车架上，并使用步长控制器实现定步长自动提拉电缆，通过研制的信号滑环将测试信号传递至读数仪；使用该种测斜仪，提升或下放测斜仪探头工作由机械来完成，数据采集工作由一名操作人员完成(自动完成)，大大降低了人力成本；通过控制装置实现对测试步长的控制，可以比较精确地将电缆按预定间距快速而准确地对应在测斜管的预设位置，提高测试精度。
【权利要求】
1.一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其特征在于所述测斜仪至少包括一支承架、线盘、伸缩杆、滑轮组、编码器、电缆、测斜仪探头、信号滑环以及控制装置，所述线盘、控制装置均固设于所述支承架上，所述伸缩杆底端固定于所述支承架且以一定角度倾斜设置，所述滑轮组位于所述伸缩杆顶端，所述编码器与所述滑轮组中一滑轮同轴设置，所述电缆一端绕设于所述线盘上并通过所述信号滑环与读数仪连接，其另一端经所述滑轮组与所述测斜仪探头连接，其中所述控制装置连接控制所述编码器。
2.根据权利要求1所述的一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其特征在于所述支承架为走行车架，所述走行车架的一端为走行轮，另一端为支承支座。
3.根据权利要求1所述的一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其特征在于所述支承架上设置有一电动机，所述电动机由电机驱动器驱动，所述电动机转轴与所述线盘转轴经一皮带传动连接，所述控制装置连接控制所述电机驱动器以及所述电动机。
4.根据权利要求1所述的一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其特征在于所述控制装置由PLC控制系统以及液晶控制面板构成，所述PLC控制系统分别与所述液晶控制面板以及编码器连接。
5.根据权利要求1所述的一种可定步长测试以及测试电缆自主升降的测斜仪，其特征在于所述信号滑环设置于所述线盘的旋转中心，所述信号滑环通过数据线与读数仪相连。
【文档编号】G01C9/00GK203595508SQ201320835815
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月17日 优先权日:2013年12月17日
【发明者】褚伟洪, 刘信平, 俞鹏锷, 潘华, 周本辰, 汪雪峰, 裴孟德 申请人:上海岩土工程勘察设计研究院有限公司