CN208704727U - 测斜仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测斜仪，包括测斜传感器、与测斜传感器连接的侧斜杆及设置在侧斜杆上的导轮组件，导轮组件包括定位轮及活动轮，定位轮和活动轮设置在测斜杆的两侧，定位轮安装在测斜杆上，活动轮通过连接件安装在测斜杆上，连接件与测斜仪之间通过轴连接；测斜仪还包括连接头，连接头可拆卸的安装在测斜杆的一端。在测斜仪的一侧设置有定位轮，另一侧设置有活动轮且定位轮朝向基坑方向，使得测斜仪及测斜传感器在每个测量点处与测斜仪朝向基坑方向的一侧平行且等距，确保测斜仪朝向基坑方向一侧管壁的变形量能够被准确感知和计算，提高了定位轮一侧深层位移的测量精度，进而实现了测斜仪在测斜管内只进行单边测量即可测得精确管形差的功能。

Description

测斜仪

技术领域

本实用新型涉及一种测斜仪。

背景技术

滑动式测斜仪在预防地质滑坡、建筑工程施工监测、大坝等等场景下，用以监测地表下方的深层位移和变形，是一种应用非常广泛的地表下位移和变形的测量设备。滑动式测斜仪在测量过程中，主要有以下四种误差会产生：零点偏移、灵敏度漂移、旋转误差、深度位置误差，前两部分在实际的测量中，占据较大的比例，并且传统上我们认为可以通过正反计算来消除。传统的滑动式测斜仪，需要正反两次测量，第一次正向测量，高轮朝向基坑，然后再反过来，低轮朝向基坑测量。两次完成之后，计算出管形。现有的正反测量的滑动式测斜仪，测量需要花费大量的时间。先将测斜仪放入测斜管的底部，提拉并测量至管口之后，再反向放入测斜管底部，重复进行测量。

由于需要进行正反两遍测量，花费的时间很多，效率不高；并且如果正反测量中很容易发生错位的错误，也就是正向和反向测量的位置不对应，造成最后测量数据不可用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可提高测量精度，避免发生误判的测斜仪。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种测斜仪，包括测斜传感器、与所述测斜传感器连接的侧斜杆及设置在所述侧斜杆上的导轮组件，所述测斜杆沿所述测斜仪的纵长方向延伸，所述导轮组件包括定位轮及活动轮，所述定位轮和活动轮沿纵长方向的垂直方向设置在所述测斜杆的两侧，所述定位轮安装在所述测斜杆上，所述活动轮通过连接件安装在所述测斜杆上，所述连接件与所述测斜仪之间通过轴连接；所述测斜仪还包括连接头，所述连接头可拆卸的安装在所述测斜杆的一端。

进一步地，所述连接头包括连接头本体、与所述连接头本体连接的第一套柱及通过第一连接体与所述第一套柱连接的第二套柱。

进一步地，所述连接体的形状为柱状，所述第一连接体的直径小于所述第一套柱及第二套柱的直径。

进一步地，所述测斜杆的一端设置有第三套柱及第二连接体，所述连接头通过所述第二连接体与所述第三套柱连接。

进一步地，所述定位轮和活动轮相对设置在所述测斜杆的两侧。

进一步地，所述测斜杆包括两片相对设置的固定板及与所述固定板连接的管体，所述定位轮、连接件设置在两片所述固定板之间。

进一步地，所述固定板包括第一固定板及第二固定板，所述第一固定板上设置有第一凸部，所述第二固定板上设置有第二凸部，所述第二凸部设置有以进一步地，所述定位轮设置在所述第一固定板上，所述活动轮通过连接件设置在所述第一固定板上。

进一步地，所述管体内设置有螺纹，所述第一固定板的一端还设置有螺旋头，所述第一固定板通过所述螺旋头与螺纹配合以与所述管体连接。

本实用新型的有益效果在于：通过在测斜仪的一侧设置有定位轮，另一侧设置有活动轮，且定位轮朝向基坑方向，使得测斜仪及测斜传感器在每个测量点处与测斜仪朝向基坑方向的一侧平行且等距，确保测斜仪朝向基坑方向一侧管壁的变形量能够被准确感知和计算，大大提高了定位轮一侧深层位移的测量精度，进而实现了测斜仪在测斜管内只进行单边测量，即可测得精确管形差的功能。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为本实用新型的测斜仪的结构示意图。

图2为图1的部分结构示意图。

图3为图1的另一部分结构示意图。

图4为本实用新型的测斜仪测量值的曲线比对图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

请参见图1至图3，本实用新型的一较佳实施例中的测斜仪，包括测斜杆1、设置在所述测斜杆1上的测斜传感器13和设置在所述测斜杆1上的导轮组件12，所述测斜杆1沿所述测斜仪的纵长方向延伸，所述导轮组件12包括定位轮121及活动轮122，所述定位轮121和活动轮122沿纵长方向的垂直方向设置在所述测斜杆1的两侧，所述定位轮121安装在所述测斜杆1上，所述活动轮122通过连接件1221安装在所述测斜杆1上，所述连接件1221与所述测斜仪之间通过轴连接。所述测斜仪还包括连接头15，所述连接头15可拆卸的安装在所述测斜杆1的一端，使得所述测斜仪之间通过连接头15连接、拆卸方便。在本实施例中，所述测斜杆1的两端都设置有导轮组件12，设置在所述测斜杆1顶端的导轮组件12与导线连接，设置在所述测斜杆1底端的导轮组件12与所述连接头15连接，两组导轮组件12相互配合以测量数据。在本实用新型中，所述测斜传感器13为容栅编码器，在相对低廉的成本下，可达到更高的检测精度。诚然，在其他实施例中，所述测斜传感器13也可为其他测斜传感器，如MEMS传感器13或其他常规使用的测斜传感器13，根据实际情况而定，在此不做限定。

在本实施例中，所述定位轮121和活动轮122相对设置在所述测斜杆1的两侧，所述定位轮121固定在所述测斜杆1上，所述活动轮122通过连接件1221安装在测斜杆1上，从而通过定位轮121定点，通过连接件1221使得活动轮122微调，从而防止测斜仪由于本身的问题而发生倾斜，提高了测量精度，避免了发生误判的问题。具体的，所述测斜杆1包括两片相对设置的固定板及与所述固定板连接的管体11，所述定位轮121、连接件1221设置在两片所述固定板之间。更为具体的，所述固定板包括第一固定板123及第二固定板124，所述第一固定板123上设置有第一凸部1231，所述第二固定板124上设置有第二凸部1241。在本实施例中，所述第二凸部1241设置有中空部，所述中空部的大小与所述第一凸部1231的大小相等，所述第一凸部1231收容于所述第二凸部1241内以实现第一固定板123及第二固定板124的连接。所述定位轮121设置在所述第一固定板123上，所述活动轮122通过连接件1221设置在所述第一固定板123上，所述第二固定板124与所述第一固定板123之间设置有开口，所述活动轮122可收容于所述开口内。所述管体11内设置有螺纹，所述第一固定板123的一端还设置有螺旋头125，所述第一固定板123通过所述螺旋头125与螺纹配合以与所述管体11连接。

所述连接头15包括连接头本体151、与所述连接头本体151连接的第一套柱152及通过第一连接体153与所述第一套柱152连接的第二套柱153。所述连接体的形状为柱状，所述第一连接体153的直径小于所述第一套柱152及第二套柱153的直径，所述连接体收容于所述第一套柱152及第二套柱153内。在本实施例中，所述第一连接体153的外径与所述第一套柱152及第二套柱153的内径相等，以产生与所述第一套柱152及第二套柱153之间的斥力从而固定住。所述测斜杆1的一端设置有第三套柱14及第二连接体，所述连接头15通过所述第二连接体与所述第三套柱14连接。在本实施例中，所述第二连接体的外径等于所述第三套柱14的内径及第二套柱153的内径，将所述第二连接体放置于第二套柱153及第三套柱14内时以产生斥力与所述第三套柱14及第二套柱153连接。

将所述测斜设备检测得到的数据导入至云平台100，所述云平台100内设神经网络模型。通过神经网络模型对数据的训练，以消除每次测量中的对称性单边测量误差，以得到准确的单边管形变化量。更为具体的，所述神经网络模型为序列到序列模型。本实用新型的测量仪为单边测量，该测量理论为：以朝向基坑的A₀方向为基准：

那么单点I,j天的单次差值为

对于对称性误差，在不同测量中是相同的(即包括一次正反测量和多次正/反单向测量)，也就是那么：

单点计算值和真实值的差为记为单边单点误差

第i和第j天的k位置真实管形单次变量为：

测量得到的管形单次变量为：

代入上述公式，得到单次变量的测量值和真实值之间的误差为：

以30米间隔0.5米60次测量为例，管形的累计差值为1*60的向量，真实值和测量值之间侧转换关系，由一个传递矩阵得到：

记为：

然后再利用神经网络的序列到序列的学习方法来训练这个传递矩阵，基于开源的TensorFlow及其学习框架对若干组滑动式测量的数据进行训练，得到的效果图如图4所示。图4为单边测量累计值与正反测量累计值的曲线图可以看出，单边测量值的数据曲线与正反测量值的曲线近似。使用本实用新型的测量仪可以在不损失精度的情况下大大提升测量速度，大大提高了测量的效率，并使得同样人力成本的前提下，每天能监测的范围扩大了一倍；同时还避免了双边测量在前后两次测量中，同一个测量深度下传感器深度定位误差导致的前后测量点深度不匹配的问题所产生的误差。

综上所述：通过在测斜仪的一侧设置有定位轮121，另一侧设置有活动轮122，且定位轮121朝向基坑方向，使得测斜仪及测斜传感器13在每个测量点处与测斜仪朝向基坑方向的一侧平行且等距，确保测斜仪朝向基坑方向一侧管壁的变形量能够被准确感知和计算，大大提高了定位轮一侧深层位移的测量精度，进而实现了测斜仪在测斜管内只进行单边测量，即可测得精确管形差的功能；且定位轮121固定在测斜杆1上，活动轮122通过连接件1221安装在测斜杆1上，从而通过定位轮121定点，通过连接件1221使得活动轮122微调，从而防止测斜仪由于本身的问题而发生倾斜，提高了测量精度，避免了发生误判的问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种测斜仪，其特征在于，包括测斜传感器、与所述测斜传感器连接的测斜杆及设置在所述测斜杆上的导轮组件，所述测斜杆沿所述测斜仪的纵长方向延伸，所述导轮组件包括定位轮及活动轮，所述定位轮和活动轮沿纵长方向的垂直方向设置在所述测斜杆的两侧，所述定位轮安装在所述测斜杆上，所述活动轮通过连接件安装在所述测斜杆上，所述连接件与所述测斜仪之间通过轴连接；所述测斜仪还包括连接头，所述连接头可拆卸的安装在所述测斜杆的一端。

2.如权利要求1所述的测斜仪，其特征在于，所述连接头包括连接头本体、与所述连接头本体连接的第一套柱及通过第一连接体与所述第一套柱连接的第二套柱。

3.如权利要求2所述的测斜仪，其特征在于，所述连接体的形状为柱状，所述第一连接体的直径小于所述第一套柱及第二套柱的直径。

4.如权利要求2所述的测斜仪，其特征在于，所述测斜杆的一端设置有第三套柱及第二连接体，所述连接头通过所述第二连接体与所述第三套柱连接。

5.如权利要求1所述的测斜仪，其特征在于，所述定位轮和活动轮相对设置在所述测斜杆的两侧。

6.如权利要求1所述的测斜仪，其特征在于，所述测斜杆包括两片相对设置的固定板及与所述固定板连接的管体，所述定位轮、连接件设置在两片所述固定板之间。

7.如权利要求6所述的测斜仪，其特征在于，所述固定板包括第一固定板及第二固定板，所述第一固定板上设置有第一凸部，所述第二固定板上设置有第二凸部，所述第二凸部设置有以将所述第一凸部收容的中空部。

8.如权利要求7所述的测斜仪，其特征在于，所述定位轮设置在所述第一固定板上，所述活动轮通过连接件设置在所述第一固定板上。

9.如权利要求7所述的测斜仪，其特征在于，所述管体内设置有螺纹，所述第一固定板的一端还设置有螺旋头，所述第一固定板通过所述螺旋头与螺纹配合以与所述管体连接。