CN102072719A - 竖直传高仪 - Google Patents

Abstract

竖直传高仪，它包括上装置(1)和下装置(2)，所述的上装置(1)为第一矩形框体(11)，所述的下装置(2)为第二矩形框体(21)，在上装置(1)的下端固定有钢杆(13)和铝杆(14)，二根不锈钢丝(15)的另一端均通过连接器(19)固定在横杆(18)上，所述的横杆(18)的一端固定在第二矩形框体(21)的侧壁内，横杆(18)的另一端固定有重锤(20)。它克服了传统监测方法如水准观测、精密量距等受到较大限制，且精度较低的缺点。本发明竖直传高仪可有效避免现场条件的限制，解决传统测量方法受条件制约无法开展的问题。精度可达±0.1mm，极大提高观测精度。

Description

竖直传高仪

技术领域

本发明涉及一种竖直传高仪，属于安全监测领域。它是一种用于定期监测同一垂线上不同高程处两点之间高程差及其变化的专用仪器。该仪器也可用于将高程从一个高程面一次性传递到另一个高程面。

背景技术

在大型水利枢纽的垂直位移监测中，同一垂线上不同高程处两点之间的高程差变化监测会受到如上下高程面之间无连接通道、上下高程面温度变化较大等外部条件的影响，传统监测方法如水准观测、精密量距等受到较大限制，且精度较低。

发明内容

本发明针对同一垂线上，不同高程面两点之间高程差变化监测易受到现场条件限制，且上下高程面温度变化较大，影响监测精度的问题，本发明竖直传高仪通过进行高程差监测，可以有效摆脱现场条件限制，完全剔除温度影响，大大提高监测精度。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：竖直传高仪，它包括上装置和下装置，所述的上装置为第一矩形框体，所述的下装置为第二矩形框体，在上装置的下端固定有钢杆和铝杆，在钢杆和铝杆的下端均连接有不锈钢丝，不锈钢丝与钢杆的下端通过杆丝连接器连接，不锈钢丝与铝杆的下端通过杆丝连接器连接，两根不锈钢丝分别绕过各自的测量表，两个测量表均固定在第二矩形框体的侧壁内，两根不锈钢丝的另一端均通过连接器固定在横杆上，所述的横杆的一端固定在第二矩形框体的侧壁内，横杆的另一端固定有重锤。

所述位于上装置和下装置之间的钢杆、铝杆和不锈钢丝均位于塑料保护管内。

所述不锈钢丝穿过下装置并通过传感器固定在第二矩形框体的下表面内。

所述的下装置可以有2-5个，并与上装置连接后顺序依次。

本发明竖直传高仪具有如下优点：1.可有效避免现场条件的限制，解决传统测量方法受场地制约无法开展的问题。2.可以完全剔除环境温度对监测成果的影响。3.该仪器的观测精度可达±0.1mm，极大提高观测精度。4.仪器安装简单，观测方便。5.可根据实际需要，方便的加装遥测装置，实现自动化观测。

附图说明

图1为本发明竖直传高仪的结构示意图。

图2为图1的侧面结构示意图。

图3为本发明竖直传高仪的另一种实施例的结构示意图。

图4为图3的侧面结构示意图。

图中1.上装置，2.下装置，11.第一矩形框体，12.固定角钢，13.钢杆，14.铝杆，15.不锈钢丝，16.杆丝连接器，17.测量表，18.横杆，19.连接器，20.重锤，21.第二矩形框体，22.塑料管，23.孔，24.传感器。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：竖直传高仪，它包括上装置1和下装置2，所述的上装置1为第一矩形框体11，所述的下装置2为第二矩形框体21，在上装置1的下端固定有钢杆13和铝杆14，在钢杆13和铝杆14的下端均连接有不锈钢丝15，不锈钢丝15与钢杆13的下端通过杆丝连接器16连接，不锈钢丝15与铝杆14的下端通过杆丝连接器16连接，二根不锈钢丝15分别绕过各自的测量表17，二个测量表17均固定在第二矩形框体21的侧壁内，二根不锈钢丝15的另一端均通过连接器19固定在横杆18上，所述的横杆18的一端固定在第二矩形框体21的侧壁内，横杆18的另一端固定有重锤20(如图1、图2、图3、图4所示)。

所述位于上装置1和下装置2之间的钢杆13、铝杆14和不锈钢丝15均位于塑料管22内(如图1、图2、图3、图4所示)。

所述不锈钢丝15穿过下装置2并通过传感器24固定在第二矩形框体21的下表面内(如图1、图2、图3、图4所示)。

所述的下装置2可以有2-5个，并与上装置1连接后顺序依次(如图3、图4所示)，在实际的应用中若测量的高程较高，所用的下装置也可以多于5个。

本发明竖直传高仪的工作原理如下：

利用两根不同膨胀系数的丝/杆(如不锈钢丝/铟钢丝，或不锈钢杆/铝杆)作为高程传递工具，根据两根丝/杆的长度变化，利用已知丝/杆膨胀系数，依据公式消除温度对丝/杆的影响量，从而精确测量不同高度处两点之间高程差(即两点之间的长度)的变化。同时利用安装在上、下装置上的高程连测装置，通过铟瓦带尺可以精确测定两连测装置之间的距离，从而对竖直传高仪的测定结果进行检查和改算。

竖直传高仪在三峡工程永久船闸、临时船闸、左右岸大坝内累计安装28套，工作良好。下面通过实施实例，并结合附图对竖直传高仪进行进一步的描述。

本发明竖直传高仪的工作过程如下：

1.首先按照附图中所示对竖直传高仪上、下装置及连测装置进行加工制作，采购连接丝/杆。连接丝/杆在安装前须进行膨胀系数的检定。

2.现场土建安装：

(1)按设计高程及坐标进行竖直传高仪上、下装置安装位置的放样和观测墩的浇筑；

(2)按放样成果进行观测墩的浇筑；

(3)安装上、下装置，上、下装置与坝体间的连接一般采用焊接在预埋装置上，附图中是通过固定角钢12将上、下装置焊接在坝体内的预埋件上；

(4)连接上、下装置间连接丝/杆，杆式连接应接头部位顺螺纹方向旋紧，并配合环氧树脂粘合固定；丝式连接应确保上、下装置间无间断。穿越观测房或廊道时需在连接丝杆外套PVC管(塑料管22)进行保护，保护管采用托架固定在墙壁上；

(5)上、下装置的调试，使读数表盘指针起始读数位于表盘中间；

3.依据安装完成后的上、下装置间距离，进行精密量距用铟瓦带尺的定制。

4.观测：竖直传高仪的观测采用人工读数，分别读取不同连接丝杆的读数，读数可精确至±0.1mm；上下连测装置的观测采用竖直方向的精密量距方法进行。

5.成果计算：观测数据经过含有膨胀系数等因子的改正公式，可以得到上、下装置间的实际长度。

6.通过比较上次或起始观测值，可获知不同高程之间高程差的本次变化量和累计变化量。

其它未具体说明的部分，均为现有技术或本专业普通技术人员应知的部分。

Claims (5)

1.竖直传高仪，它包括上装置(1)和下装置(2)，所述的上装置(1)为第一矩形框体(11)，所述的下装置(2)为第二矩形框体(21)，在上装置(1)的下端固定有钢杆(13)和铝杆(14)，在钢杆(13)和铝杆(14)的下端均连接有不锈钢丝(15)，不锈钢丝(15)与钢杆(13)的下端通过杆丝连接器(16)连接，不锈钢丝(15)与铝杆(14)的下端通过杆丝连接器(16)连接，二根不锈钢丝(15)分别绕过各自的测量表(17)，二个测量表(17)均固定在第二矩形框体(21)的侧壁内，二根不锈钢丝(15)的另一端均通过连接器(19)固定在横杆(18)上，所述的横杆(18)的一端固定在第二矩形框体(21)的侧壁内，横杆(18)的另一端固定有重锤(20)。

2.根据权利要求1所述的竖直传高仪，其特征在于所述位于上装置(1)和下装置(2)之间的钢杆(13)、铝杆(14)和不锈钢丝(15)均位于塑料管(22)内。

3.根据权利要求1或2所述的竖直传高仪，其特征在于所述上装置(1)和下装置(2)上均安装有用于放置铟丝带丝的孔(22)。

4.根据权利要求1所述的竖直传高仪，其特征在于所述不锈钢丝(15)穿过下装置(2)并通过传感器(24)固定在第二矩形框体(21)的下表面内。

5.根据上述任一权利要求所述的竖直传高仪，其特征在于所述的下装置(2)可以有2-5个，并与上装置(1)连接后依次顺序连接。

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