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专利名称：滑动式智能测斜仪电缆导向探头定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种滑动式智能测斜仪电缆导向探头定位装置，属于测斜仪技术 领域。
背景技术：
滑动式测斜仪的常规测量方法是直接采用人力手持电缆外敷层提拉探头，利用外 敷层上的长度标识(间距0. 5m)与测斜导管口的位置关系确定探头在导管中的深度位置。 人力操作的缺点在于，电缆外敷层受力变形后会产生相对于电缆承重芯线的滑移，导致标 识错位，影响探头定位精度；人工量测方式探头稳定性差，需要的稳定时间长，还不能保证 两次量测的一致性；导线外敷层及其长度标识因重复受力而易发生破损。对于深度大于 50m的深孔和对变形要求更为严格的岩体工程，人工量测方式的缺陷愈加明显。上一代滑动 式智能测斜仪(发明专利ZL 200610039483. 1)在使用时对仪器的摆放位置和测点的现场 条件要求严格，必须直接摆放在测斜导管口正上方，同时要求测斜导管口与地表齐平且地 表平整。工程上每一测点现场的情况不全相同，存在不适于滑动式智能测斜仪直接摆放在 测斜导管口正上方的测点，通常测点附近地表的平整情况都需投入一定的辅助工作量才能 满足测试要求。上一代滑动式智能测斜仪的实用性能还有待改进。

发明内容
本发明提出的是一种滑动式智能测斜仪的电缆导向探头定位装置，其目的是改进 上一代滑动式智能测斜仪的实用性能。电缆导向探头定位装置是滑动式智能测斜仪的独立 组件之一，其功能为保证电缆通过测斜导管口中心，自动识别测斜仪电缆上长度标识实现 探头准确定位，放宽现场测量过程对测斜仪主机摆放位置的限制。本发明的技术解决方案其结构是电缆导向探头定位装置的结构由装置本体和集 成电感式绕线机控制电路的电机控制电路组成，其中电机控制电路独立于装置本体外，装 置本体和电机控制电路间通过导线连接，装置本体结构为一中空的圆柱体，装置本体顶部 镶嵌电缆导向定滑轮，装置本体侧壁内嵌两个竖向排列的NPN接近开关传感器，装置本体 底端嵌入两个点触开关，装置本体外侧壁上设有5芯电缆接口，装置本体下部嵌入测斜导 管口。本发明的优点采用电缆导向探头定位装置以后，滑动式智能测斜仪在量测过程 中能保证电缆通过测斜导管口中心，不要求测斜仪主机直接摆放在测点正上方，可在测点 周围附件任意位置摆放，保证探头准确快速定位。本定位装置已开发成型，具有良好的实用 性。


附图1是电缆导向探头定位装置的结构示意图。附图2是图1的侧视图。附图3是图1的俯视图。
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附图4是绕线机控制电路图。图中的1是电缆导向定滑轮、2是点触开关、3是NPN接近开关传感器、4是5芯电 缆接口。
具体实施例方式对照附图1-3，电缆导向探头定位装置的结构由装置本体和集成电感式绕线机控 制电路的电机控制电路组成，其中电机控制电路独立于装置本体外，装置本体和电机控制 电路间通过导线连接，装置本体结构为一中空的圆柱体，装置本体顶部镶嵌电缆导向定滑 轮，装置本体侧壁内嵌两个竖向排列的NPN接近开关传感器，装置本体底端嵌入两个点触 开关，装置本体外侧壁上设有5芯电缆接口，装置本体下部嵌入测斜导管口。电缆导向定滑轮的作用在于固定联接探头电缆的位置，使测量过程电缆始终通过 测斜导管口中心，保证两次量测过程电缆位置的一致性；改变测斜导管口以上电缆的走向。 装置下部嵌入测斜导管口，该管口受围岩(土)约束使装置顶部的定滑轮成为电缆转向所 需的外力支点，可以开放对测斜仪主机工作位置的限制和减少电缆的摩擦损伤。竖向排列 的接近开关传感器(现有技术)的作用是，下部传感器检测到电缆标识时，绕线机控制电路 中的电机控制电路发出减速上提电缆的指令，上部传感器检测到电缆标识时，绕线机控制 电路中的电机控制电路发出停止上提电缆的指令，使探头定位进行定点测量。分步完成探 头定位动作，减少探头上升的惯性，保证两次量测探头定位的一致性。电缆导向探头定位装 置下端底部的两个点触开关的作用在于，在控制系统失灵绕线机不能自动停机的情况下， 探头顶端触动点触开关后，由点触开关保证停机控制。对照附图4，绕线机控制电路的结构包括电机控制电路1 ”，时钟电路2”，数据存储 器3”，接收数据处理器4”，绕线机控制电路的主控芯片5”，其中电机控制电路1”是采用 TL494做主控芯片，该芯片具有PWM控制功能，在工作中主要起控制绕线电机的启动、加速、 减速、定位停止等功能；时钟电路2”是通过时钟芯片M41T0控制时间日期，在测斜工作当 中，可以很好地让工作者知道当前时间，接收数据处理器4”由带通滤波、精密检波、斯密特 触发等电路构成，通过该电路把载波消除掉，留下有用的数据波，之后把数据送给绕线机控 制电路的主控芯片5”处理并存储；数据存储器3”是由芯片(24c256)等组成，该芯片是一 种掉电记忆芯片，将工作中接收的数据存储下来，工作完成后可以把数据从中导出。
权利要求
滑动式智能测斜仪电缆导向探头定位装置，其特征是由装置本体和电机控制电路组成，其中电机控制电路独立于装置本体外，装置本体和电机控制电路间通过导线连接，装置本体结构为一各含竖向U形槽口的尼龙圆柱体，圆柱体高30cm，上半部15cm的外直径为7cm，下半部15cm的外直径为6cm，装置本体顶部镶嵌电缆导向定滑轮，电缆在装置内部上下移动时，NPN传感器会检测到电缆上的锡箔环长度标识，下部的NPN传感器先检测到时，即向电机控制电路发出减速上提电缆的指令，上部的NPN传感器先检测到时，即向电机控制电路发出停止上提电缆的指令，使探头定位和进行量测。分步完成探头定位动作，可以减小探头上升惯性，提高定位的准确性和可靠性，保证两次量测的重复性；装置本体侧壁内嵌两个用于竖向排列的NPN接近开关传感器，装置本体底端嵌入两个点触开关，该点触开关直接控制绕线机的电源，在控制系统失灵绕线机不能自动停机的情况下，探头顶端触动点触开关后，由点触开关切断绕线机电源，保证实现停机控制，同时设置两个点触开关，保证停止控制的可靠性；装置本体外侧壁上设有5芯电缆接口，装置本体下半部嵌入测斜导管口。
2.根据权利要求1所述的滑动式智能测斜仪电缆导向探头定位装置，其特征是U形 槽口的轴线通过测斜导管口的圆心，与电缆导向定滑轮槽口底面中心圆周相切；量测时，U 形槽口使滑动式智能测斜仪电缆落位和移出该装置时进出方便，电缆沿定滑轮的槽口上升 或下降，每次量测电缆均通过测斜导管口的中心，保证两次量测电缆位置的一致，电缆导向 定滑轮改变了在其以上部分电缆的走向，测斜仪主机可在测点测斜管口附件的任意位置摆 放。
3.根据权利要求1所述的滑动式智能测斜仪电缆导向探头定位装置，其特征是装置的 下半部外圆直径与测斜导管口的内圆直径吻合，下半部嵌入测斜导管后该装置稳定牢固， 能承受量测过程电缆施加的拉力。该装置本体由尼龙材料加工而成，具有足够的强度和刚 度，测斜导管为PVC材料，具有一定的强度和刚度，安装在岩土体中，管口与地表齐平，电缆 导向探头定位装置在量测过程承受的电缆的拉力，由测斜导管的刚度和其周围岩土体的约 束力来平衡。
全文摘要
本发明是滑动式智能测斜仪电缆导向探头定位装置，其特征是由装置本体和集成电感式绕线机控制电路的电机控制电路组成，其中电机控制电路独立于装置本体外，装置本体和电机控制电路间通过导线连接，装置本体结构为一中空的圆柱体，装置本体顶部镶嵌电缆导向定滑轮，装置本体侧壁内嵌两个竖向排列的NPN接近开关传感器，装置本体底端嵌入两个点触开关，装置本体外侧壁上设有5芯电缆接口，装置本体下部嵌入测斜导管口。优点该装置能保证电缆通过测斜导管口中心，不要求测斜仪主机摆放在测点正上方，可在测点周围附件任意位置摆放，减少电缆磨损，自动识别电缆长度标识，保证探头准确快速定位，保证量测过程停机控制安全。
文档编号G01C9/00GK101936728SQ20101021722
公开日2011年1月5日 申请日期2010年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者文斌, 李国维, 王虎子, 龚建林 申请人:河海大学