分层沉降监测仪的制作方法 专利技术说明

测量装置的制造及其应用技术1.本实用新型涉及岩土体沉降监测领域，尤其是涉及一种高精度智能化的分层沉降监测仪。背景技术：2.岩土体的受力和变形是岩土力学的重要研究方向，岩土体的变形关乎到基坑、煤矿、边坡、水利、房建等工程的稳定性和安全性，当前单测点监测已经无法满足工程建设的需求，多点分布式监测已经成为主流。岩土体沉降的多点分布式监测主要分为分布式光纤和分层沉降监测两种方式，其中分布式光纤数据处理难度和监测成本较高，并不适于大规模投用。3.而传统的分层沉降仪主要包括安装套管、沉降监测标和感应探头三个部分，通过监测套在安装套管上的沉降监测标随地层沉降的同步下沉量，计算出每个沉降监测标的沉降量以及两两之间的相对沉降量，进而得到岩土体的分层沉降情况。目前常用的沉降监测标多是内置钕铁硼材料磁环，感应探头通过霍尔效应发出“滴滴”的声光警报来确定磁环的位置。这种磁环重量大、造价高、易腐蚀，且本身不能存储任何信息，因此，本领域亟需一种改进的耐用低成本的检测系统。4.公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。技术实现要素：5.本实用新型的目的在于提供一种改进的分层沉降观测标，其具有质量轻、成本极低等优点。6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种分层沉降监测仪，包括安装导管，其具有轴向相通的内腔；多个分层沉降监测标，套设于所述安装导管上并沿所述安装导管的轴向间隔设置，每个所述分层沉降监测标上分别设置有电子标签；对所述电子标签可进行读写的探头组件，移动于所述内腔内。7.在一个或多个实施方式中，每个所述分层沉降监测标分别包括一环状的主体，该主体套设于所述安装导管的外侧，所述主体的内壁上设置有防转凹槽，在所述安装导管的外壁上配合设置有与所述防转凹槽配合的防转凸起。8.在一个或多个实施方式中，多个所述防转凹槽等距分布于所述主体的内壁上。9.在一个或多个实施方式中，所述电子标签设置于所述主体的内壁上。10.在一个或多个实施方式中，所述主体上还固定有多个沿所述主体径向外延的弹性钩爪。11.在一个或多个实施方式中，所述弹性钩爪等距分布于所述主体上。12.在一个或多个实施方式中，所述探头组件包括一支撑件以及设置于所述支撑件上的rfid读写器。13.在一个或多个实施方式中，安装导管的内壁上沿其轴向凹设形成有滑槽，所述支撑件上设置有与所述滑槽配合的滑轮。14.在一个或多个实施方式中，所述支撑件为一平板，所述rfid读写器设置于所述支撑件一侧的表面。15.在一个或多个实施方式中，所述安装导管为透明导管。16.与现有技术相比，根据本实用新型中的分层沉降监测仪，其使用rfid读写器读写电子标签内的信息，替代传统的磁环和探头，具有质量更轻、可以存储信息、轻薄防腐和低成本等优点，同时设置了双重防偏转结构，进一步提高检测精度与操作便利性。附图说明17.图1是根据本实用新型一实施方式的示意图。18.图2是根据本实用新型一实施方式的分层沉降监测标的结构图。19.图3是根据本实用新型一实施方式的探头组件的结构图。20.图4是根据本实用新型一实施方式的安装导管的截面图。21.图5是根据本实用新型一实施方式的截面图。22.主要附图标记说明：23.100-分层沉降监测仪，10-安装导管，11-防转凸起，12-滑槽，20-分层沉降监测标，21-主体，22-电子标签，23-防转凹槽，24-弹性钩爪，30-探头组件，31-rfid读写器，32-支撑件，33-滑轮，34-数据兼电源线。具体实施方式24.下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。25.除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。26.如图1所示，根据本实用新型一实施方式提供的分层沉降监测仪100，包括安装导管10、多个分层沉降监测标20以及探头组件30。其中多个分层沉降监测标20沿轴向间隔套设在安装导管10上，并且在每个分层沉降监测标20上设置有电子标签22，不同电子标签22记录有当前深度的地质信息，并可以被探头组件30读取。探头组件30在安装导管10的内腔移动，读写不同位置分层沉降监测标20上电子标签22内的信息。27.具体到沉降监测标20的设置形式，其包括一环状的主体21，该主体21套设在安装导管10的外侧，并且可以沿轴向移动，将电子标签22设置在主体21的内壁上。28.优选的，主体21可以选择轻便耐腐蚀的塑料制作(如聚乙烯、聚氯乙烯和聚丙烯等)，电子标签22选用选用柔性、防水防腐蚀的薄膜贴片式无源电子标签，贴附至主体21的内壁。29.为提高分层沉降监测仪100的易用性，在安装导管10和分层沉降监测标20之间设置有防偏转结构，具体表现为在主体21的内壁上设置有防转凹槽23，在安装导管10的外壁上配合设置防转凸起11。在装配时，防转凸起11嵌入防转凹槽23内，使主体21不会旋转，电子标签22始终朝向一个方向，避免了在测量时需要寻找电子标签22，提高了效率。30.优选的，防转凹槽23和防转凸起11可以配合设置成多组，如图1或图5所示，其组合设置为三组，且防转凹槽23和防转凸起11分别等距分布在主体21和安装导管10上，这样的设置方式可以减少单组受力，并且使受力更加均匀，避免了横向力过大使组合被破坏，导致防转功能失效。应当理解的是，防转凹槽23和防转凸起11的设置数量并不受上述描述所限制。31.优选的，在设置防偏转结构的同时，为进一步提高易用性，可以在装配分层沉降监测标20时，使所有电子标签22朝向同一方向，使得无需调整探头组件30的朝向即可检测所有深度的地质信息。32.由于需要将分层沉降监测标20固定在岩壁上，因此需要在主体21上设置固定结构。具体到本实施方式中，在主体21上固定有多个径向外延的弹性钩爪24。如图2所示，三个不锈钢弹性钩爪24等距分布在主体21上，用于提高固定效果，并且减少单个弹性钩爪24的受力，提高耐用性。当然，弹性钩爪24的数量并不受上述描述的限制，可以根据不同数量钩爪的固定效果与周围岩层的情况来确定，本实施方式并不限制。33.探头组件30包括支撑件32以及设置在该支撑件32上的rfid读写器31，该rfid读写器31读写电子标签22内的数据，并通过数据兼电源线24与外部设备连接。34.进一步地，可以在数据兼电源线24的旁边增加一用于拉扯的绳子(图未示)，其长度略大于数据兼电源线24，通过拉扯该绳子控制探头组件30移动，避免直接对数据兼电源线24操作时用力不当导致其断裂。35.易于想到的，同样可以在探头组件30和安装导管10之间设置防偏转结构，固定rfid读写器31的朝向，提高易用性。具体为在安装导管10的内壁上沿轴向挖设滑槽12，在支撑件32上配合设置滑轮33，将滑轮33限位在滑槽12内。如图3或图4所示，滑槽12设置有两条，在支撑件32的侧边设置有两组滑轮33，使得探头组件30在移动时不会产生偏移或翻转。36.可以理解的是，如图5所示，在设置滑槽12时，需要注意挖设位置以保证rfid读写器31始终朝向电子标签22，保证读写效果。37.在本实施方式中，支撑件32为平板状。并且可以在rfid读写器31和支撑件32之间增加垫块，减小rfid读写器31和电子标签22之间的距离，进一步保证读写效果。38.在本实施方式中，安装导管10可以采用透明的材料(如pvc)制作，在装配过程中可以方便观察。39.在此简述本文中分层沉降监测仪100的使用方法：确定监测位置后钻孔至预定深度；在安装导管10的端头和接头处进行防水处理，防止泥水进入；在安装导管10外壁涂抹润滑油，确保分层沉降监测标20可以自由移动；安设分层沉降监测标20，配合水溶纸线以及限位器，利用水溶纸线将弹性钩爪24绑扎，绑扎点位于限位器以上，当下沉至预定深度后打开弹性钩爪24，使其牢牢插入岩体内壁，保证与岩土体同步变形；埋设完成后，采用中粗砂回填；重复上述步骤，直至所有分层沉降监测标20安装完毕；埋设完成后，立即测量1次，确认分层沉降监测标20的数量和初始位置，以提供下次数据处理比对的基础；每隔一定监测周期，在安装导管10内下放探头组件30，下放和提升过程中，读取两次数据，取平均值，经过后期计算和处理得到地层的位移变化情况。40.前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。









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