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专利名称：一种电子测深仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种测量仪器，特别是关于一种用于测量海洋或河流中各种建筑物周 围水下海床或河床冲刷深度等冲刷情况的电子测深仪。
背景技术：
目前，在监测海洋或河流中桥墩、人工岛、港口、码头、丁坝等周围水下土层的冲 刷情况时，常用的测深装置有测深杆、测深锤、回声测深仪、激光测深仪或电磁滑圈测深仪 等。其中，以测深杆、测深锤为代表的手动测深装置，其测量效率较低，并且容易受到水深、 流速、碎石及冰凌等诸多因素的影响，使用较为不便；回声测深仪和激光测深仪有着较高的 测量精度，但是当水流含沙量较大或者有冰凌、漂浮物时，其测量精度会受到相当明显的影 响，并且回声测深仪和激光测深仪的价格相对较高；而电磁滑圈测深仪只能记录到冲刷的 最大值，无法测量泥沙回淤的过程。在桥梁等安全监测领域，当最大冲刷深度发生时，该处 水域往往伴随着较高的悬沙浓度和较多的漂浮物，而且冲刷深度随时间发生变化，以上的 各种设备在这些方面应用时都有着各自的不足。

发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能实现对冲刷深度实时监测、测量精度 较高、使用方便和可靠且能实现测量泥沙回淤过程的电子测深仪。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种电子测深仪，其特征在于它包 括一长杆和一数据采集器，所述长杆的下端部设置为尖角形，所述长杆侧壁上还间隔设置 有两个土压力测量单元和一个渗压力测量单元，所述两土压力测量单元和渗压力测量单元 的输出端经线缆并联后，连接到所述数据采集器的输入端。所述两土压力测量单元和渗压力测量单元设置在所述长杆内部，且所述两土压力 测量单元和渗压力测量单元的外表面与所述长杆的外壁平齐。所述两土压力测量单元和渗压力测量单元固定贴设在所述长杆外表面，并在所述 两土压力测量单元和渗压力测量单元的下方，所述长杆的外表面上分别固定贴设一楔形钢 块，所述楔形钢块的最厚部分与各所述压力测量单元厚度相同。所述长杆侧壁上，所述渗压力测量单元设置在所述两土压力测量单元之间或设置 在所述两土压力测量单元的上方或下方。所述长杆采用实心结构或空心结构；所述长杆采用钢管、钢梁或钢筋混凝土的构 件制成；所述长杆的长度为lm 60m之间。所述线缆设置在所述长杆内部或设置在所述长杆外壁表面上。所述两土压力测量单元和渗压力测量单元均采用压电传感器、差动电阻式传感 器、振弦式传感器或光栅光纤式传感器。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本发明由于采用在一长杆侧 壁上间隔设置有两个土压力测量单元和一个渗压力测量单元，两土压力测量单元和渗压力测量单元的输出端经线缆并联后，连接到数据采集器的输入端，由数据采集器测量作用在 各压力测量单元上的压力值，因此不仅能实现对被测海床和河床冲刷深度及最大冲刷深度 的实时监测，也能测量回淤的过程。2、本发明由于采用的两土压力测量单元和渗压力测量 单元不仅可以设置在长杆内部，还可以固定贴设在长杆的外表面，并在各压力测量单元的 下方，长杆的外表面上分别固定贴设一最厚部与各压力测量单元相同的楔形钢块，以保证 本发明的电子测深仪在工作时楔形钢块可以顶开泥土，防止各压力测量单元受损。3、本发 明由于采用的线缆可以设置在长杆内部，也可以设置在长杆外壁表面，而且可以根据使用 需要设置长杆的长度，因此可以实现不受水流、泥沙和漂浮物等因素的影响，在平常以及恶 劣条件下对被测位置冲刷深度的测量，提高了本发明的测量精度。4、本发明由于采用的两 土压力测量单元和渗压力测量单元可以均采用压电传感器、差动电阻式传感器、振弦式传 感器或光栅光纤式传感器，并且渗压力测量单元设置在两土压力测量单元之间或设置在两 土压力测量单元的上方或下方，因此进一步提高了本发明的测量精度。本发明可以广泛应 用于测量各种建筑结构物周围水下河床或海床的冲刷情况。


图1是本发明的整体结构示意2是本发明的各压力测量单元设置在长杆内部示意图
图3是本发明的各压力测量单元设置在长杆外表面示意图
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的进行详细的描述。如图1所示，本发明包括一长杆1和一数据采集器2，长杆1采用实心结构或空心 结构，并将长杆1的下端部设置为尖角形3，以方便施工时打入被测海床或河床。长杆1侧 壁上还间隔设置有两个土压力测量单元4和一个渗压力测量单元5，两土压力测量单元4和 渗压力测量单元5的输出端经线缆6并联后，连接到数据采集器2的输入端，进而实现对被 测海床或河床冲刷深度的测量。上述实施例中，两土压力测量单元4和渗压力测量单元5可以设置在长杆1的内 部，且两土压力测量单元4和渗压力测量单元5的外表面与长杆1的外壁平齐(如图2所 示)；两土压力测量单元4和渗压力测量单元5也可以固定贴设在长杆1的外表面，并在两 土压力测量单元4和渗压力测量单元5的下方，长杆1的外表面上分别固定贴设一楔形钢 块7 (如图3所示)，楔形钢块7的最厚部分与各压力测量单元厚度相同，以保证本发明的电 子测深仪在工作时楔形钢块7可以顶开泥土，防止各压力测量单元受损。上述实施例中，长杆1可以采用钢管、钢梁或钢筋混凝土的构件制成。长杆1的长 度为lm 60m之间，可以根据被测目标深度的不同设置调整长杆1的长度。上述实施例中，在长杆1侧壁上，渗压力测量单元5可以设置在两土压力测量单元 4之间(如图3所示)，也可以设置在两土压力测量单元4的上方(如图2所示)或下方 (如图1所示)。上述实施例中，线缆6可以设置在长杆1内部，也可以设置在长杆1外壁表面上。上述实施例中，两土压力测量单元4和渗压力测量单元5可以均采用压电传感器，也可以均采用差动电阻式传感器或振弦式传感器或光栅光纤式传感器。本发明在使用时，将长杆1打入被测海床或河床中，要保证位于长杆1最上方的一 土压力测量单元4高程要低于冲刷后的床面高程8 (如图1所示)。通过数据采集器2可 以测量作用在两土压力测量单元4和渗压力测量单元5上的压力值，由于两土压力测量单 元4测量到的压力为土和水的总压力，所以利用两个土压力测量单元4测得的压力值可以 计算出两测量单元之间饱和土层的密度特性。再利用渗压力测量单元5测得的水压力值， 便可以求出纯的土压力值，从而求得测量单元上方的土层厚度，得到冲刷深度。上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所 变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的 保护范围之外。
权利要求
一种电子测深仪，其特征在于它包括一长杆和一数据采集器，所述长杆的下端部设置为尖角形，所述长杆侧壁上还间隔设置有两个土压力测量单元和一个渗压力测量单元，所述两土压力测量单元和渗压力测量单元的输出端经线缆并联后，连接到所述数据采集器的输入端。
2.如权利要求1所述的一种电子测深仪，其特征在于所述两土压力测量单元和渗压 力测量单元设置在所述长杆内部，且所述两土压力测量单元和渗压力测量单元的外表面与 所述长杆的外壁平齐。
3.如权利要求1所述的一种电子测深仪，其特征在于所述两土压力测量单元和渗压 力测量单元固定贴设在所述长杆外表面，并在所述两土压力测量单元和渗压力测量单元的 下方，所述长杆的外表面上分别固定贴设一楔形钢块，所述楔形钢块的最厚部分与各所述 压力测量单元厚度相同。
4.如权利要求1或2或3所述的一种电子测深仪，其特征在于所述长杆侧壁上，所述 渗压力测量单元设置在所述两土压力测量单元之间或设置在所述两土压力测量单元的上 方或下方。
5.如权利要求1或2或3所述的一种电子测深仪，其特征在于所述长杆采用实心结构 或空心结构；所述长杆采用钢管、钢梁或钢筋混凝土的构件制成；所述长杆的长度为lm 60m之间。
6.如权利要求4所述的一种电子测深仪，其特征在于所述长杆采用实心结构或空心 结构；所述长杆采用钢管、钢梁或钢筋混凝土的构件制成；所述长杆的长度为lm 60m之 间。
7.如权利要求1或2或3或6所述的一种电子测深仪，其特征在于所述线缆设置在 所述长杆内部或设置在所述长杆外壁表面上。
8.如权利要求4所述的一种电子测深仪，其特征在于所述线缆设置在所述长杆内部 或设置在所述长杆外壁表面上。
9.如权利要求5所述的一种电子测深仪，其特征在于所述线缆设置在所述长杆内部 或设置在所述长杆外壁表面上。
10.如权利要求1 9所述的一种电子测深仪，其特征在于所述两土压力测量单元和 渗压力测量单元均采用压电传感器、差动电阻式传感器、振弦式传感器或光栅光纤式传感器。
全文摘要
本发明涉及一种电子测深仪，其特征在于它包括一长杆和一数据采集器，长杆的下端部设置为尖角形，长杆侧壁上还间隔设置有两个土压力测量单元和一个渗压力测量单元，两土压力测量单元和渗压力测量单元的输出端经线缆并联后，连接到数据采集器的输入端。本发明由于采用在长杆侧壁上间隔设置两个土压力测量单元和一个渗压力测量单元，各压力测量单元的输出端经线缆并联后，连接到数据采集器的输入端，由数据采集器测量作用在各压力测量单元上的压力值，因此不仅能实现对被测海床和河床冲刷深度及最大冲刷深度的实时监测，也能测量回淤的过程。本发明可以广泛应用于测量各种建筑结构物周围水下河床或海床的冲刷情况。
文档编号G01C15/00GK101799295SQ20101012239
公开日2010年8月11日 申请日期2010年3月11日 优先权日2010年3月11日
发明者张永良, 梁森栋 申请人:清华大学