CN109238143A - 大尺度范围的水平位移变化测量方法 - Google Patents

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CN109238143A CN201810301851.8A CN201810301851A CN109238143A CN 109238143 A CN109238143 A CN 109238143A CN 201810301851 A CN201810301851 A CN 201810301851A CN 109238143 A CN109238143 A CN 109238143A
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魏国平
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    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness

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Abstract

本发明涉及一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：A、设置一个激光面，使得激光面垂直于位移方向，在待测物体产生一条与位移方向垂直的光斑；B、在被测物体的各个待测点和参考基准点分别安装位置传感器，所述位置传感器沿位移方向设置并经过光斑位置；C、通过测量激光面在位置传感器上的光斑位置的变化，测量待测点在垂直于激光面方向上的位移。采用本测量方法可以方便地进行自动化位移监测，也可以用于人工位移测量，并且测量精度高，操作简单，不易出错。

Description

大尺度范围的水平位移变化测量方法
技术领域
本发明涉及变形监测领域，具体为一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，可以用于测量空间位置在水平方向或某一方向上的位移。
背景技术
在基础工程领域经常需要测量诸如大坝、隧道、桥梁、房屋、基坑等建筑结构的水平位移。目前常用人工的测量方法有采用经纬仪或全站仪的视准线法、小角度法，自动化测量方法有紧引线法、测量机器人坐标测量法、GPS坐标测量法等方法。目前这些水平位移测量方法要么安装复杂、成本高昂，要么操作复杂，容易出错；要么测量精度较低，难以满足越来越高的精度要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种大尺度范围的水平位移变化测量方法,能够测量水平位移或某一方向上的位移，它可以提供更高的测量精度，更灵活方便安装布设方式，更便宜的设备成本。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：A、设置一个激光面，使得激光面垂直于位移方向，在待测物体产生一条与位移方向垂直的光斑；B、在被测物体的各个待测点和参考基准点分别安装位置传感器，所述位置传感器沿位移方向设置并经过光斑位置； C、通过测量激光面在位置传感器上的光斑位置的变化，测量待测点在垂直于激光面方向上的位移。
进一步地，采用激光面作为测量基准面或激光面在位置传感器上的投影线作为基准线，来测量待测点的水平位移变化。
进一步地，在被测物体之外分别设定若干个稳定位置作为参考基准点，所述参考基准点的数量需要能够确定一个平面，在该参考基准点安装位置传感器，根据基准点测得的数据对待测点测得数据进行修正。通过选择设置在稳定位置上设置的位置传感器作为参考基准点，以此来提升监测***的可靠性和环境适应性，这样就使得光源可以设置在变形区域范围，扩展了使用范围。
进一步地，在被测物体之外分别设定若干个稳定位置作为参考基准点，在激光面垂直于水平面时，基准点数量能够确定一条线。
进一步地，所述位置传感器采用高精度PSD（Position Sensitive Device）位置传元件。
本发明采用一个空间激光面，然后在垂直于激光面的方向上设置位置传感器测量激光面在位置传感器上的光斑的位置，这样通过测量激光面在位置传感器上的光斑位置的变化就可以测量待测点在垂直于激光面上的位移。采用本测量方法可以方便地进行自动化位移监测，也可以用于人工位移测量，并且测量精度高，操作简单，不易出错。
附图说明
图1为位移测量原理示意图。
图中包括：激光面1，位置传感器,2，基准位置传感器3，PSD（Position SensitiveDevice）位置传元件4。
具体实施方式
下面根据说明书附图和具体实施例，对本发明进行具体描述。
一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：A、设置一个激光面1，使得激光面垂直于位移方向，在待测物体产生一条与位移方向垂直的光斑；B、在被测物体的各个待测点和参考基准点分别安装位置传感器2和基准位置传感器3，所述位置传感器2和基准位置传感器3沿位移方向设置并经过光斑位置； C、通过测量激光面1在位置传感器2上的光斑位置的变化，测量待测点在垂直于激光面方向上的位移。
进一步地，所述位置传感器2和基准位置传感器3均采用高精度PSD（PositionSensitive Device）位置传元件4作为激光光斑位置测量模块。
该测量发明的基准既可以选择设定的激光面，也可以选择设置在稳定位置上的位置传感器的固定点，当选择后者作为基准时（基准点的数量需要能够确定一个平面，激光面垂直于水平面时，基准点数量能够确定一条线也可满足要求），各个待测点的位移可以通过对各基准点的修正计算得到。
如图所示，根据本发明的具体实施例，在被测物体两侧分别设定两个稳定位置作为基准点，在该基准点安装基准位置传感器3，且所述基准位置传感器也垂直于激光面设置，根据基准点测得的数据对待测点测得数据进行修正。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：A、设置一个激光面，使得激光面垂直于位移方向，在待测物体产生一条与位移方向垂直的光斑；B、在被测物体的各个待测点和参考基准点分别安装位置传感器，所述位置传感器沿位移方向设置并经过光斑位置； C、通过测量激光面在位置传感器上的光斑位置的变化，测量待测点在垂直于激光面方向上的位移。
2.如权利要求1所述的一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，其特征在于，采用激光面作为测量基准面或激光面的投影线作为基准线，以测量待测点的水平位移变化。
3.如权利要求1所述的一种大尺度范围的水平位移变化测量方法，其特征在于，在被测物体之外分别设定若干个稳定位置作为基准点，在该基准点安装位置传感器，且所述位置传感器也垂直于激光面设置，根据基准点测得的数据对待测点测得数据进行修正。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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