可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及測試裝置，具體涉及一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其至少包括一支承架、線盤、伸縮桿、滑輪組、編碼器、電纜、測斜儀探頭、信號滑環(huán)以及控制裝置，所述電纜一端繞設(shè)于線盤上并與信號滑環(huán)連接，其另一端經(jīng)所述滑輪組與測斜儀探頭連接，其中所述控制裝置連接控制所述編碼器。本實用新型的優(yōu)點是，將測斜儀主要部件集成于走行車架上，在施工現(xiàn)場移動方便；提升或下放測斜儀探頭工作由機械來完成，數(shù)據(jù)采集工作在操作人員輸入指令后即可自動完成，大大降低了人力成本；通過電動機、編碼器以及PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)對測試步長的控制，可以精確地將電纜按預(yù)定間距快速而準確地對應(yīng)在測斜管的預(yù)設(shè)位置，提高測試精度。
【專利說明】可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及測試裝置，具體涉及一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀。
【背景技術(shù)】
[0002]活動式測斜儀是測試深層水平位移的設(shè)備，如圖1、2所示，主要由測斜儀探頭3、電纜2、測讀設(shè)備I以及導(dǎo)管5等組成，其基本工作原理如下:埋設(shè)測斜管內(nèi)壁有二組互成90°的縱向?qū)Р?，測試時，測斜儀探頭3上的導(dǎo)輪7沿導(dǎo)槽6緩緩沉至孔4底部，在恒溫一段時間后，自下而上逐段測出水平方向上的位移。
[0003]目前，在實際工作中，如圖3所示，深層水平位移測試工作主要由2名工作人員來配合完成，一人負責(zé)測讀設(shè)備I的操作，包括測孔參數(shù)設(shè)置、測試讀數(shù)采集等工作；另一人負責(zé)來提升或下放測斜儀探頭3，其主要任務(wù)是在測試時控制測試步長。
[0004]在測試過程中，測試人員的操作對測試結(jié)果影響很大，拉線人員每次應(yīng)將電纜2刻度標記按預(yù)定間距快速準確地對應(yīng)在測斜管的預(yù)設(shè)位置，預(yù)設(shè)位置每次測試時應(yīng)一致，人工操作以及拉線人員的調(diào)換，會造成測試位置的不一致，從而造成測試結(jié)果誤差。同時，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人力成本越來越高，降低成本也成為各行業(yè)追求的目標。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，該測斜儀將主要測斜部件集成于走行車架上，并通過控制裝置、線盤、電機驅(qū)動器以及電動機實現(xiàn)電纜按指定步長自主升降。
[0006]本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
[0007]—種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其特征在于所述測斜儀至少包括一支承架、線盤、伸縮桿、滑輪組、編碼器、電纜、測斜儀探頭、信號滑環(huán)以及控制裝置，所述線盤、控制裝置均固設(shè)于所述支承架上，所述伸縮桿底端固定于所述支承架且以一定角度傾斜設(shè)置，所述滑輪組位于所述伸縮桿頂端，所述編碼器與所述滑輪組中一滑輪同軸設(shè)置，所述電纜一端繞設(shè)于所述線盤上并與所述信號滑環(huán)連接，其另一端經(jīng)所述滑輪組與所述測斜儀探頭連接，其中所述控制裝置連接控制所述編碼器。
[0008]所述支承架為走行車架,所述走行車架的一端為走行輪,另一端為支承支座。
[0009]所述支承架上設(shè)置有一電動機，所述電動機由電機驅(qū)動器驅(qū)動，所述電動機轉(zhuǎn)軸與所述線盤轉(zhuǎn)軸經(jīng)一皮帶傳動連接，所述控制裝置連接控制所述電機驅(qū)動器以及所述電動機。
[0010]所述控制裝置由PLC控制系統(tǒng)以及液晶控制面板構(gòu)成，所述PLC控制系統(tǒng)分別與所述液晶控制面板以及編碼器連接。
[0011]所述信號滑環(huán)設(shè)置于所述線盤的旋轉(zhuǎn)中心，所述信號滑環(huán)通過數(shù)據(jù)線與讀數(shù)儀相連。[0012]本實用新型的優(yōu)點是，將測斜儀主要部件集成于走行車架上，在施工現(xiàn)場移動方便；提升或下放測斜儀探頭工作由機械來完成，數(shù)據(jù)采集工作在操作人員輸入指令后即可自動完成，大大降低了人力成本；通過電動機、編碼器以及PLC控制系統(tǒng)實現(xiàn)對測試步長的控制，可以精確地將電纜按預(yù)定間距快速而準確地對應(yīng)在測斜管的預(yù)設(shè)位置，提高測試精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為現(xiàn)有技術(shù)所采用的活動式測斜儀示意圖；
[0014]圖2為圖1中的A-A剖面示意圖；
[0015]圖3為現(xiàn)有技術(shù)中活動式測斜儀的使用示意圖；
[0016]圖4為本實用新型中測斜儀的立面圖；
[0017]圖5為本實用新型中測斜儀的俯視圖；
[0018]圖6為本實用新型中線盤中軸剖面圖。
【具體實施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型的特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0020]如圖1-6，圖中標記1-33分別為:測讀設(shè)備1、電纜2、測斜儀探頭3、孔4、導(dǎo)管5、導(dǎo)槽6、導(dǎo)輪7、讀數(shù)儀8、數(shù)據(jù)線9、固定支架10、線盤11、把手12、滑輪組13、編碼器14、螺栓15、伸縮桿16、電纜17、測斜儀探頭18、固定螺栓19、角度調(diào)節(jié)孔20、固定板21、電池22、液晶控制面板23、電機驅(qū)動器24、支承支座25、走行車架26、皮帶27、電動機28、行走輪29、讀數(shù)儀接口 30、中軸31、信號滑環(huán)32、數(shù)據(jù)線接口 33。
[0021]實施例:如圖4、5所示，本實施例具體涉及一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，該測斜儀主要部件有:走行車架26、控制裝置、電動機28、電機驅(qū)動器24、線盤11、電池22、編碼器14、測斜儀探頭18以及電纜17，其通過將主要部件集成在走行車架26上，以達到便于安裝、移動走行、拆卸和維修的目的，同時通過控制裝置控制電動機28使線盤11進行轉(zhuǎn)動進而帶動測斜儀探頭18進行上升或下降動作。
[0022]如圖4、5所示，走行車架26的主要作用是作為各部件的安裝平臺以及走行工具來使用的，具體由呈矩形的支承架、位于支承架下方尾部的行走輪29以及頭部的支承支座25組成，行走輪29用于行走，支承支座25用于限位固定走行車架26以防止其滑移；在支承架上固定有把手12，便于走行車架26在施工現(xiàn)場移動，同時其行走輪29具有可旋轉(zhuǎn)式三滑輪組的特殊結(jié)構(gòu)，可翻越一般障礙物。
[0023]如圖4、5、6所示，在走行車架26的頭部安裝有控制裝置和電池22，兩者相互連接，其中控制裝置的主體為液晶控制面板23 ;在走行車架26的尾部安裝有線盤11和電動機28，兩者經(jīng)皮帶27同步傳動，電動機28具體是步進電機，由電池22供電并在電機驅(qū)動器24的帶動下工作，以帶動線盤11轉(zhuǎn)動；在走行車架26的頭部還設(shè)置有伸縮桿16，其底端通過固定板21與走行車架26固定連接，其桿體整體向外傾斜，在固定板21上開設(shè)有若干呈扇形分布的角度調(diào)節(jié)孔20，伸縮桿16的角度可以通過在角度調(diào)節(jié)孔20中擰入固定螺栓19進行現(xiàn)場調(diào)整，此外伸縮桿16的桿體采用可伸縮結(jié)構(gòu)，在必要時可自行伸縮調(diào)節(jié)長度，在伸縮桿16的頂端部分固定有上、下兩個可自由轉(zhuǎn)動的滑輪，以構(gòu)成滑輪組13，位于下方的滑輪上還同軸設(shè)置有編碼器14，編碼器14具體用于記錄所執(zhí)行的步長。電纜17的一端繞設(shè)于線盤11上同信號滑環(huán)32連接并最終經(jīng)數(shù)據(jù)線9同讀數(shù)儀8相連接，其另一端向外延伸經(jīng)上、下兩個滑輪導(dǎo)向后與測斜儀探頭18相連接，測斜儀探頭18可在線盤11的轉(zhuǎn)動下進行下降和上升的作業(yè)。
[0024]如圖4、5、6所示，控制裝置以液晶控制面板23的形式設(shè)置，具體是由PLC控制系統(tǒng)以及液晶控制面板23構(gòu)成，PLC控制系統(tǒng)是控制指令輸入和輸出的中樞系統(tǒng)，其分別同前述的液晶控制面板23、電動機28、電機驅(qū)動器24以及編碼器14連接。如圖6所示，線盤11經(jīng)固定支架10支撐轉(zhuǎn)動，在線盤11的中軸31 (即旋轉(zhuǎn)中心)內(nèi)設(shè)置有一信號滑環(huán)32，所謂信號滑環(huán)就是負責(zé)為旋轉(zhuǎn)體連通、輸送信號的部件，主要由旋轉(zhuǎn)與靜止兩大部分組成，旋轉(zhuǎn)部分的信號滑環(huán)連接線盤11并隨之旋轉(zhuǎn)運動，靜止部分的數(shù)據(jù)線接口 33連接數(shù)據(jù)線9，并通過讀數(shù)儀接口 30連接讀數(shù)儀8，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，當然信號滑環(huán)32也可支持藍牙等其它信號傳輸方式。
[0025]如圖4、5、6所示，本實施例中的可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀的工作步驟及其控制原理具體如下:
[0026]在進行深層水平位移測試時，操作者通過液晶控制面板上的人機交互操作界面輸入相關(guān)參數(shù)(即包括步長、測試深度等參數(shù))并發(fā)送給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收并分析指令；之后控制電動機28、電機驅(qū)動器24啟動，在電池22的電力供給下電動機28轉(zhuǎn)動，并經(jīng)皮帶27帶動線盤11轉(zhuǎn)動緩慢釋放或收緊電纜17，使測斜儀探頭18按照指定的步長下降或上升；在升降的過程中，編碼器14記錄所執(zhí)行步長的信息并將其發(fā)送回PLC控制系統(tǒng)；在測斜儀探頭18進行測試時，提升一個步長后線盤11轉(zhuǎn)動暫停，一定時間后PLC控制系統(tǒng)會按照編程指令觸發(fā)測斜儀探頭18讀數(shù)，并通過讀數(shù)儀自動記錄每一次的測斜數(shù)據(jù)，其中測斜儀探頭18的測斜原理屬于公知技術(shù)，在此不予贅述。
[0027]本實施例中所提供的可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其將測斜儀主要部件集成在便于移動的走行車架上，并使用步長控制器實現(xiàn)定步長自動提拉電纜，通過研制的信號滑環(huán)將測試信號傳遞至讀數(shù)儀；使用該種測斜儀，提升或下放測斜儀探頭工作由機械來完成，數(shù)據(jù)采集工作由一名操作人員完成(自動完成)，大大降低了人力成本；通過控制裝置實現(xiàn)對測試步長的控制，可以比較精確地將電纜按預(yù)定間距快速而準確地對應(yīng)在測斜管的預(yù)設(shè)位置，提高測試精度。
【權(quán)利要求】
1.一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其特征在于所述測斜儀至少包括一支承架、線盤、伸縮桿、滑輪組、編碼器、電纜、測斜儀探頭、信號滑環(huán)以及控制裝置，所述線盤、控制裝置均固設(shè)于所述支承架上，所述伸縮桿底端固定于所述支承架且以一定角度傾斜設(shè)置，所述滑輪組位于所述伸縮桿頂端，所述編碼器與所述滑輪組中一滑輪同軸設(shè)置，所述電纜一端繞設(shè)于所述線盤上并通過所述信號滑環(huán)與讀數(shù)儀連接，其另一端經(jīng)所述滑輪組與所述測斜儀探頭連接，其中所述控制裝置連接控制所述編碼器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其特征在于所述支承架為走行車架，所述走行車架的一端為走行輪，另一端為支承支座。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其特征在于所述支承架上設(shè)置有一電動機，所述電動機由電機驅(qū)動器驅(qū)動，所述電動機轉(zhuǎn)軸與所述線盤轉(zhuǎn)軸經(jīng)一皮帶傳動連接，所述控制裝置連接控制所述電機驅(qū)動器以及所述電動機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其特征在于所述控制裝置由PLC控制系統(tǒng)以及液晶控制面板構(gòu)成，所述PLC控制系統(tǒng)分別與所述液晶控制面板以及編碼器連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可定步長測試以及測試電纜自主升降的測斜儀，其特征在于所述信號滑環(huán)設(shè)置于所述線盤的旋轉(zhuǎn)中心，所述信號滑環(huán)通過數(shù)據(jù)線與讀數(shù)儀相連。
【文檔編號】G01C9/00GK203595508SQ201320835815
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】褚偉洪, 劉信平, 俞鵬鍔, 潘華, 周本辰, 汪雪峰, 裴孟德 申請人:上海巖土工程勘察設(shè)計研究院有限公司