CN110906905B - 一种超高精度静力水准仪 - Google Patents
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Abstract
本发明属于仪器仪表技术领域,公开了一种超高精度静力水准仪,包括大圆柱空腔、小圆柱空腔、温度传感器、电阻传感器、半透膜、松弛隔水膜以及外壳,小圆柱空腔外部固定外壳,大圆柱空腔位于小圆柱空腔上端,半透膜位于小圆柱空腔底部,电阻传感器位于半透膜上端朝向小圆柱空腔内部侧,电阻传感器与所述半透膜之间固定温度传感器,松弛隔水膜位于小圆柱空腔靠近大圆柱空腔端;本发明所提供的超高精度静力水准仪结构简单,由大圆柱空腔、小圆柱空腔构成,内部设置温度传感器、电阻传感器、半透膜、松弛隔水膜,通过测试电阻前后变化就能计算进入淡水的体积,再根据温度传感器测试的温度进行修正,就可以计算测点沉降值,操作简便,精度高。
Description
技术领域
本发明属于仪器仪表技术领域,尤其涉及一种超高精度静力水准仪。
背景技术
静力水准仪是一种高精密液位测量系统,该系统适用于测量多点的相对沉降。在使用中,多个静力水准仪的容器用通液管联接,每一容器的液位由相关传感器测出,进而可测出各测点的液位变化量。现有静力水准仪主要利用连通器原理,开放连通的容器内液位高度相同这一规律。通过观测沉降过程中,静力水准仪内液体高度变化来确定沉降量。液面高度的变化可以利用超声波、激光、磁致伸缩等手段进行获取。现有技术的主要确定是需要精确测定液位高度变化,目前市场上的高精度产品可以做到±0.01mm分辨率。但高精度液位传感器成本很高,且精度存在瓶颈。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种超高精度静力水准仪。
本发明是这样实现的,一种超高精度静力水准仪包括大圆柱空腔、小圆柱空腔、温度传感器、电阻传感器、半透膜、松弛隔水膜以及外壳,所述小圆柱空腔外部固定所述外壳,所述大圆柱空腔位于所述小圆柱空腔上端,小圆柱空腔上端与所述大圆柱空腔连通,所述半透膜位于所述小圆柱空腔远离大圆柱空腔端,所述电阻传感器位于所述半透膜上端朝向小圆柱空腔内部侧,所述电阻传感器与所述半透膜之间固定有所述温度传感器,所述松弛隔水膜位于所述小圆柱空腔靠近大圆柱空腔端,松弛隔水膜上端与所述小圆柱空腔与大圆柱空腔接触面齐平。
作为本发明一种超高精度静力水准仪优选的技术方案,所述电阻传感器与所述半透膜之间固定有所述温度传感器。
作为本发明一种超高精度静力水准仪优选的技术方案,所述松弛隔水膜上端与所述小圆柱空腔与大圆柱空腔接触面齐平。
作为本发明一种超高精度静力水准仪优选的技术方案,所述半透膜上端固定有连接杆,连接杆沿高度方向设有两个所述电阻传感器,两个传感器之间固定所述温度传感器。
作为本发明一种超高精度静力水准仪优选的技术方案,所述大圆柱空腔内部填充物为水,所述小圆柱空腔内部填充物为可导电溶液,可导电溶液位于所述松弛隔水膜下方。
作为本发明一种超高精度静力水准仪优选的技术方案,所述半透膜远离所述小圆柱空腔端可连接水管。
本发明的优点及积极效果为:本发明的超高精度静力水准仪,由顶部大圆柱空腔、底部小圆柱空腔、温度传感器、电阻传感器、半透膜、松弛隔水膜以及外壳构成,结构简单,利用底部外接水管与外部固定基准液面容器相连,通过测试电阻前后变化就能计算进入淡水的体积,再根据温度传感器测试的温度进行修正,就可以计算测点沉降值,操作简便,通过修正后的数据进行计算,精度高。
附图说明
图1是本发明实施例提供的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的图1中I处放大示意图;
图3是本发明实施例提供的外接水管示意图;
图中:1、大圆柱空腔;2、小圆柱空腔;3、温度传感器;4、电阻传感器;5、半透膜;6、松弛隔水膜;7、外壳;8、连接杆。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实施例,并配合附图详细说明如下。
下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。
如图1至图3所示,本发明实施例提供的超高精度静力水准仪包括大圆柱空腔1、小圆柱空腔2、温度传感器3、电阻传感器4、半透膜5、松弛隔水膜6以及外壳7,所述小圆柱空腔2外部固定所述外壳7,所述大圆柱空腔1位于所述小圆柱空腔2上端,小圆柱空腔2上端与所述大圆柱空腔1连通,所述半透膜5位于所述小圆柱空腔2远离大圆柱空腔1端,所述电阻传感器4位于所述半透膜5上端朝向小圆柱空腔2内部侧,所述电阻传感器4与所述半透膜5之间固定有所述温度传感器3,所述松弛隔水膜6位于所述小圆柱空腔2靠近大圆柱空腔1端,松弛隔水膜6上端与所述小圆柱空腔2与大圆柱空腔1接触面齐平。
具体的,半透膜5上端固定有连接杆8,连接杆8沿高度方向设有两个所述电阻传感器4,两个电阻传感器4之间固定所述温度传感器3。
具体的,大圆柱空腔1内部填充物为水,所述小圆柱空腔2内部填充物为可导电溶液,可导电溶液位于所述松弛隔水膜6下方。
具体的,半透膜5远离所述小圆柱空腔2端可连接水管。
本发明的工作原理:在使用时,将该超高精度静力水准仪安置于需要测试沉降的位置,利用底部外接水管与外部固定基准液面容器相连。当测点出现沉降时,由于水准仪内液面低于固定基准液面,由此导致外部水通过水准仪底部与半透膜5连接的水管进入下面小圆柱空腔2,小圆柱空腔2上部有松弛隔水膜6,通过松弛隔水膜6的变形使得上部大圆柱空腔1内液面上升,最终达到平衡。在此过程中,下部小圆柱空腔2内由于淡水的进入,将降低原来导电溶液的浓度,从而提高溶液电阻。通过测试电阻前后变化就能计算进入淡水的体积,再根据温度传感器3测试的温度进行修正,就可以计算测点沉降值。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改,等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种超高精度静力水准仪,其特征在于,所述超高精度静力水准仪包括大圆柱空腔(1)、小圆柱空腔(2)、温度传感器(3)、电阻传感器(4)、半透膜(5)、松弛隔水膜(6)以及外壳(7),所述小圆柱空腔(2)外部固定所述外壳(7),所述大圆柱空腔(1)位于所述小圆柱空腔(2)上端,小圆柱空腔(2)上端与所述大圆柱空腔(1)连通,所述半透膜(5)位于所述小圆柱空腔(2)远离大圆柱空腔(1)端,所述电阻传感器(4)位于小圆柱空腔(2)内部,所述松弛隔水膜(6)位于所述小圆柱空腔(2)靠近大圆柱空腔(1)端,所述大圆柱空腔(1)内部填充物为水,所述小圆柱空腔(2)内部填充物为可导电溶液,可导电溶液位于所述松弛隔水膜(6)下方,当测点出现沉降时,由于水准仪内液面低于固定基准液面,由此导致外部水通过水准仪底部与半透膜(5)连接的水管进入小圆柱空腔(2),通过松弛隔水膜(6)的变形使得大圆柱空腔(1)内液面上升,最终达到平衡,在此过程中,下部小圆柱空腔(2)内由于淡水的进入,将降低原来导电溶液的浓度,从而提高溶液电阻。
2.如权利要求1所述超高精度静力水准仪,其特征在于,所述电阻传感器(4)与所述半透膜(5)之间固定有所述温度传感器(3)。
3.如权利要求2所述超高精度静力水准仪,其特征在于,所述松弛隔水膜(6)上端与所述小圆柱空腔(2)与大圆柱空腔(1)接触面齐平。
4.如权利要求3所述超高精度静力水准仪,其特征在于,所述半透膜(5)上端固定有连接杆(8),连接杆(8)沿高度方向设有两个所述电阻传感器(4),两个电阻传感器(4)之间固定所述温度传感器(3)。
5.如权利要求4所述超高精度静力水准仪,其特征在于,所述半透膜(5)远离所述小圆柱空腔(2)端可连接水管。
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