一种具备压力自校的多维测量装置的制作方法

本实用新型涉及竖向沉降领域，具体为一种具备压力自校的多维测量装置。

背景技术：

竖向沉降位移是基坑、公路、铁路、地铁、地下工程等工程领域十分重要的安全物理量，无论是施工或工程的运营期间，沉降变形能够直接反映工程结构、地质结构的潜在安全隐患，故此，沉降监测在安全领域有着十分重要的地位。另一方面，工程或地质结构的沉降监测往往伴随着其它变形，如水平位移、倾斜位移等，在安全监测过程中，需要多种变化数据相互印证、综合判断变形的发展趋势和安全等级；

目前的表面位移监测方法主要存在以下两方面的问题，静力水准系统核心设备是若干基准点和监测点通过液体管路连接成的连通器系统，若连通器中间环节发生堵塞或断开，则整个测量系统或部分测点将无法正常工作，同时在连通器的环节中，工作人员无法直观的检查检测设备在运行过程中的误差情况，只能根据检测装置的显示数据进行判断，而现有的静压水准系统，遇到异常情况下的监测数据无法自行启动校准，从而影响竖向沉降监测数据的准确性，随着运行时间增长，液体压力传感器会在各种因素影响下产生测量偏差，这种偏差主要表现为“零漂”，导致液位高度测量值出现误差，使用带有误差的液位高度数据进行沉降计算会产生沉降误差。

技术实现要素：

为了克服现有技术方案的不足,本实用新型提供一种具备压力自校的多维测量装置，能有效的解决背景技术提出的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具备压力自校的多维测量装置，包括壳体以及设置在壳体中的隔板和PCB电路主板，位于隔板上方的壳体内设置有卵形空腔，所述卵形空腔和隔板连接处的中间设置有液体压力传感器,所述压力传感器底部设置有贯穿壳体的直通管，位于PCB电路主板和隔板之间的直通管的管道上连接有L形管，所述L形管的顶部末端贯穿隔板延伸至卵形空腔中，所述直通管和L形管连接处的内部的上部和下部分别设置有第二阀门和第三阀门，所述L形管位于隔板中的管身中设置有第一阀门和第四阀门，所述L形管的转折处底部设置有负压补偿装置。

进一步地，所述负压补偿装置包括连接在L形管上的双段管，所述双段管内部轴向设置有伸缩杆，所述伸缩杆上套装第一活塞和第二活塞，且所述伸缩杆位于双段管的底部设置有微型活塞杆。

进一步地，所述双段管包括渐收管和恒压管，且所述渐收管和恒压管连接处的直径比为2:1，且所述第一活塞、第二活塞的直径和恒压管的直径相同。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过在液体压力传感器的底部设置直通管和L形管，以及负压补偿装置实现卵形空腔中的液体压力的压力差为零，从而有效的减少液体压力传感器普遍存在的“零漂”问题，可定时进行动态的校准修正，保证了沉降测量的精准度。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的负压补偿装置结构示意图。

图中标号：

1-壳体；2-隔板；3-PCB电路主板；4-卵形空腔；5-液体压力传感器；6-直通管；7-L形管；8-第二阀门；9-第三阀门；10-第一阀门；11-第四阀门；12-负压补偿装置；

1201-双段管；1202-伸缩杆；1203-第一活塞；1204-第二活塞；1205-微型活塞杆；1206-渐收管；1207-恒压管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供了一种具备压力自校的多维测量装置，包括壳体1以及设置在壳体1中的隔板2和PCB电路主板3，位于隔板2上方的壳体内设置有卵形空腔4，所述卵形空腔4和隔板2连接处的中间设置有液体压力传感器5,所述压力传感器5底部设置有贯穿壳体1的直通管6，位于PCB电路主板3和隔板2之间的直通管6的管道上连接有L形管7，所述L形管7的顶部末端贯穿隔板2延伸至卵形空腔4中，所述直通管6和L形管7连接处的内部的上部和下部分别设置有第二阀门8和第三阀门9，所述L形管7位于隔板2中的管身中设置有第一阀门10和第四阀门11，所述L形管7的转折处底部设置有负压补偿装置12。

液体压力传感装置5的工作原理是：液体压力传感器5的顶部和卵形空腔4内部的流体接触，在正常工作时，第二阀门8打开，与大气通路，第一阀门10和第三阀门9闭合，此时压力传感器5测量到的数据即为液体压力，在卵形空腔4中产生过盈压力校准时，第二阀门8和第三阀门9闭合，打开第一阀门10和第四阀门11，使得压力传感器5的上表面和下表面通路，此时液体压力传感器5测量的压力值应为零，若不为零则说明压力传感器5存在测量误差，并将误差数据检测存储至PCB电路主板3上集成的存储单元，后关闭第一阀门10和第四阀门11，打开第三阀门9将通过第一阀门10的流体释放到监测仪之外，后将第三阀门9关闭恢复至初始状态；

在卵形空腔4中产生负压时，此时液体压力传感器5测量的压力值应为负数，此时关闭第二阀门8和第三阀门9，打开第四阀门11，负压补偿装置12在PCB电路主板3上集成的MCU控制下工作，负压补偿装置12包括连接在L形管7上的双段管1201，所述双段管1201内部轴向设置有伸缩杆1202，所述伸缩杆1202上套装第一活塞1203和第二活塞1204，且所述伸缩杆1202位于双段管1201的底部设置有微型活塞杆1205，微型活塞杆1205驱动伸缩杆1202在双段管1201中上下移动，在关闭第二阀门8和第三阀门9时，第二活塞1204位于双段管1201的底部，第一活塞1203位于双段管1201内部，伸缩杆1202在微型活塞杆1205的驱动下向上移动，使得第一活塞1203和第二活塞1204以及双段管1201形成的空腔中存在气体，继续向上运动，直至第一活塞1203，使得气体进入L形管7内部，关闭第四阀门11，打开第一阀门10，同时打开第二阀门8和第三阀门9，从而实现卵形空腔4内部负压的补压操作，此后再进行正常工作下的，阀门开合，实现液体压力传感器5的负压下零点校位。

进一步的，双段管1201包括渐收管1206和恒压管1207，且所述渐收管1206和恒压管1207连接处的直径比为2:1，且所述第一活塞1203、第二活塞1204的直径和恒压管1207的直径相同，其中渐收管1206为管径逐渐减少的管体，在第一活塞1203进入渐收管1206和恒压管1207的连接处时，关闭第二阀门8和第三阀门9，同时关闭第四阀门11。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。