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专利名称：电测引张线水平位移计的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水利水文仪器，特别是一种电测引张线水平位移计。
本申请旨在实现引张线水平位移计(水平垂直位移计)测、控的自动化，从而为实现土石坝，特别是面板堆石坝内部观测仪器的全面自动化观测创造条件，新技术方案在保持传统引张线水平位移计优点的同时，克服传统引张线水平位移计只能用手动观测的不足，满足大坝测量仪器实现电测化和自动化观测的要求。另外，将水平位移测量系统由原来的水平安装(即加荷装置从引张线水平面以下加荷)，改为垂直安装，以克服引张线式水平位移计在埋设安装时需要在观测房内开挖深坑的缺点。
实现上述发明目的的方案是从坝体引入铟钢丝的引张线，引张线的末端设有预荷载，铟钢丝处设有测量装置，其特征是设有轮轴，轮轴的小轮构成铟钢丝卷轮，轮轴的大轮构成负荷卷轮，铟钢丝由坝体引入卷在铟钢丝卷轮上，负荷钢丝缠绕在负荷卷轮上，同时在轮轴上或引张线上设有位移传感器。其工作原理是当埋设在坝体内部的引张线随坝体位移时，由于铟钢丝卷轮与负荷卷轮同轴，所以会带动位移传感器转动，传感器转动引起的角位移与引张线的线位移成线性关系。由于传感器与引张线连在一起，传感器测量的位移也就是引张线的位移。用测量仪表观测出传感器的角位移后，可得知引张线的线位移即坝体的位移。角位移量与传感器之间的关系通过试验标定来确定。这样可以实现坝体水平位移的异地遥测。这里所说的位移传感器可以是线性位移计、角度位移计等多种类型，本申请推荐采用高精度的电位器式角度位移传感器作为引张线水平位移计的位移测量核心传感器。本申请的优化方案是在引张线与轮轴平面的上方设有吊轮，加荷钢丝通过吊轮。所说的吊轮是一个位置提高了的定滑轮，它使引张线通过轮轴以后先转向斜上方，再通过吊轮改变方向成垂直。这样可以将引张线垂直向下的部分设置到地面以上，不再需要设置很深的地坑，可大幅度减少施工难度和费用。另一个优化方案是在吊轮上方设有加荷驱动轮，加荷驱动轮上缠绕的钢丝与引张线上的加荷载连接。通过控制加荷驱动轮，可以实现测量的自动控制。
本申请提供的方案克服了传统引张线水平位移计只能用手动观测的不足，满足了大坝测量仪器实现电测化和自动化观测的要求，同时保持了传统引张线水平位移计的优点。根据本申请的方案，申请人率先在国内成功研制出能够实现自动化观测DSP-1型电测引张线式水平位移计。经过性能测试和实际工程近二年的应用结果表明，DCJ-1型电测水管式沉降仪和DSP-1型电测引张线式水平位移计的性能稳定，精度高，容易实现施工期观测，解决了混凝土面板堆石坝内部变形观测仪器不能进行自动化测、控的问题。引张线水平位移计研制成功后，首先在国内浙江省临海县牛头山水库沥青混凝土面板坝上试用，试用的最长管线约100m，通过这次试验，解决了仪器使用原理问题，但由于技术方面的限制，第一代水管式沉降仪和引张线水平位移计确定的允许使用长度为110m。为了满足100m、200m级高坝原型观测的需要，我院承担的“六五”、“七五”、“八五”国家科技攻关项目研制出了满足200m级高土石坝原型观测要求的水平垂直位移计(水管式沉降仪和引张线水平位移计)[2][3]，并已成功应用于许多大中型工程(如鲁布格心墙土石坝、天生桥混凝土面板堆石坝、新疆乌鲁瓦提混凝土面板砂砾石坝等)，对我国大坝安全监测起到了重要作用。其主要特点是(1)引张线从大坝内引入观测房内后，测量过程中的加荷、卸荷、测量均由电控完成，并能对观测的全过程进行监控。
(2)用高精度角位移传感器经转换以数字形式显示水平位移量。
(3)采用标准机柜，使引张线水平位移测量系统形成一体化、系列化。
(4)简化了引张线式水平位移计的埋设安装程序。
(5)开发因瓦钢丝联结技术，解决了以前高土石坝因度汛而多次填筑临时断面时大坝施工期水平位移不能观测的问题。
(6)水平位移测点较多时，引张线拐弯进机柜。
实施例2，DSP-1型电测引张线水平位移计(多测点)，参照图2由坝体12上多个观测点引入的多根铟钢丝1-1、1-2、1-3、1-4等，分别由各自的导向轮13-1、13-2、13-3、13-4引入观测室的机柜14，并分别通过各自的铟钢丝卷轮3-1、3-2、3-3、3-4，工作原理与实施例相同。
权利要求1.一种电测引张线水平位移计，从坝体引入铟钢丝的引张线，引张线的末端设有预荷载，铟钢丝处设有测量装置，其特征是设有轮轴，轮轴的小轮构成铟钢丝卷轮，轮轴的大轮构成负荷卷轮，铟钢丝由坝体引入卷在铟钢丝卷轮上，负荷钢丝缠绕在负荷卷轮上，同时在轮轴上或引张线上设有位移传感器。
2.按照权利要求1所述的电测引张线水平位移计，其特征是在引张线与轮轴平面的上方设有吊轮，加荷钢丝通过吊轮改变方向。
3.按照权利要求1或2所述的电测引张线水平位移计，其特征是在吊轮上方设有加荷驱动轮，加荷驱动轮上缠绕的钢丝与引张线上的加荷载连接。
4.按照权利要求1或2所述的电测引张线水平位移计，其特征是位移传感器采用电位器式角度位移传感器。
5.按照权利要求3所述的电测引张线水平位移计，其特征是位移传感器采用电位器式角度位移传感器。
专利摘要电测引张线水平位移计，从坝体引入铟钢丝的引张线，引张线的末端设有预荷载，铟钢丝处设有测量装置，其特征是设有轮轴，轮轴的小轮构成铟钢丝卷轮，轮轴的大轮构成负荷卷轮，铟钢丝由坝体引入卷在铟钢丝卷轮上，负荷钢丝缠绕在负荷卷轮上，同时在轮轴上或引张线上设有位移传感器。在引张线与轮轴平面的上方设有吊轮，加荷钢丝通过吊轮改变方向。在吊轮上方设有加荷驱动轮，加荷驱动轮上缠绕的钢丝与引张线上的加荷载连接。本申请提供的方案克服了传统引张线水平位移计只能用手动观测的不足，满足了大坝测量仪器实现电测化和自动化观测的要求，同时保持了传统引张线水平位移计的优点。
文档编号G01C7/00GK2525474SQ0221877
公开日2002年12月11日 申请日期2002年2月6日 优先权日2002年2月6日
发明者霍家平, 陈生水, 方绪顺 申请人:水利部交通部电力工业部南京水利科学研究院