本發(fā)明具體涉及一種靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

靜力水準(zhǔn)儀是一種高精密液位測量儀器，用于測量基礎(chǔ)和建筑物各個測點(diǎn)的相對沉降，應(yīng)用于大型建筑物，包括水電站廠、大壩、高層建筑物、核電站、水利樞紐工程、鐵路、地鐵、高鐵等各測點(diǎn)不均勻沉降的測量。

傳統(tǒng)的靜力水準(zhǔn)儀系統(tǒng)利用連通器原理通過測量液位變化來測量位移變化。測量原理是利用連通器原理的整個系統(tǒng)液位平衡，測點(diǎn)液位會隨著位移變化而變化，通過測量測點(diǎn)液位變化從而測出位移變化。傳統(tǒng)原理測量量程直接與體積相關(guān)，要想測量大量程必須要高體積；液體流動有遲滯性，只有系統(tǒng)液位徹底平衡后測量結(jié)果才有效，這就導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)速度較慢，一般響應(yīng)時間在10分鐘左右；并且傳統(tǒng)的靜力水準(zhǔn)儀安裝只能沿液位方向豎直安裝。傳統(tǒng)儀器的這些缺點(diǎn)直接導(dǎo)致在諸如鐵路鐵軌沉降監(jiān)測，橋梁動態(tài)位移監(jiān)測、鐵塔沉降監(jiān)測等等需要動態(tài)監(jiān)測、安裝空間小、安裝方向隨意的場合的應(yīng)用受到了極大的限制。

現(xiàn)有技術(shù)中存在一些改進(jìn)型的靜力測量裝置，如專利號為201620058851.6的中國實(shí)用新型專利公開了一種位移測量裝置，包括至少一個壓差式靜力水準(zhǔn)儀，壓差式靜力水準(zhǔn)儀包括安裝底座、外殼、腔體以及具有通孔的擴(kuò)散硅壓力傳感器；腔體包括與進(jìn)水口連通的第一開口、通過管道與出水口連通的第二開口以及與通孔連通的第三開口；擴(kuò)散硅壓力傳感器的內(nèi)部通過空心管與外界大氣連通，且擴(kuò)散硅壓力傳感器通過電纜線與外界設(shè)備連接。使用該測量系統(tǒng)進(jìn)行測量時，各測點(diǎn)的傳感器通過水管相互連通，水在前后端的兩個水箱和各測點(diǎn)傳感器之間流動，測量時需要一定的液體平衡時間，并且殼體沒有開設(shè)視窗，無法確定液體灌注過程中是否存在氣泡，也沒有可以排除氣泡的機(jī)構(gòu)。因此，這種測量系統(tǒng)雖然比傳統(tǒng)的靜力測量儀性能優(yōu)越，但仍然存在反應(yīng)時間長，測量誤差大、整體體積大的缺陷。

綜上所述，急需一種結(jié)構(gòu)小巧輕便、安裝便捷、測試方法簡單、測量精度高、響應(yīng)速度快且長期穩(wěn)定可靠的位移測量裝置以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了進(jìn)一步減小測量系統(tǒng)的體積、提高測量響應(yīng)速度，本發(fā)明提供了一種靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)，包括儲液罐、氣體連接管、液體連接管和至少一個靜力水準(zhǔn)儀，所述儲液罐包括第一氣體腔室和第一液體腔室，

所述氣體連接管和液體連接管的末端封閉，且所述氣體連接管和液體連接管的另一端分別與所述第一氣體腔室和第一液體腔室連通；

所述靜力水準(zhǔn)儀的氣體腔室搭接在所述氣體連接管上，以與所述第一氣體腔室相通，使測量系統(tǒng)中所有氣體腔室導(dǎo)通且壓力平衡；

所述靜力水準(zhǔn)儀的液體腔室搭接在所述液體連接管上，以與所述第一液體腔室相通。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述靜力水準(zhǔn)儀包括上外殼、下外殼和膜盒式單晶硅差壓傳感器，所述上外殼和下外殼通過螺柱相對固定連接之后圍成封閉的安裝腔，所述安裝腔被所述上外殼內(nèi)壁上的上凸起部和所述下外殼內(nèi)壁上的下凸起部隔成相互連通的右安裝腔和左安裝腔，所述上凸起部和下凸起部相對設(shè)置；

所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的主體固定安裝在右安裝腔中，所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的尾部位于所述左安裝腔中，所述膜盒式單晶硅差壓傳感器將右安裝腔分隔成互相獨(dú)立的液腔和氣腔，并將所述左安裝腔與所述右安裝腔隔離成互不連通的獨(dú)立腔室；

所述液腔位于靠近所述上外殼一側(cè)，所述氣腔位于靠近所述下外殼一側(cè)；

所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的h端壓力膜片與所述液腔充分接觸用于感受液腔內(nèi)的壓力，l端壓力膜片與所述氣腔充分接觸用于感受氣腔內(nèi)的壓力。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述上外殼的側(cè)壁上開設(shè)有與所述液腔連通的進(jìn)液口，所述進(jìn)液口上用不銹鋼密封快插接頭安裝有進(jìn)液管，所述進(jìn)液管與所述液體連接管連通；

所述下外殼的側(cè)壁上開設(shè)有與所述氣腔連通的進(jìn)氣口，所述進(jìn)氣口上用不銹鋼密封快插接頭安裝有進(jìn)氣管，所述進(jìn)氣管與所述氣體連接管連通。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述液體連接管的外徑為12-20mm；所述進(jìn)液管外徑6-10mm，所述進(jìn)液管與所述液體連接管通過變徑三通連通；

所述氣體連接管外徑為6-10mm，所述進(jìn)氣管的外徑與所述氣體連接管外徑一致，所述進(jìn)氣管與所述氣體連接管通過普通三通連通。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述上外殼上還設(shè)置有排氣孔，所述排氣孔與所述液腔連通，用于排出液腔中的氣泡，所述排氣孔用球頭頂絲進(jìn)行密封。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述上外殼上還設(shè)有視窗，所述視窗處安裝有與所述視窗形狀匹配的透明有機(jī)玻璃。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述有機(jī)玻璃和所述視窗之間設(shè)有第一密封圈，所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的h端與所述有機(jī)玻璃之間依次設(shè)有第二密封圈和圓環(huán)狀的頂環(huán)，所述頂環(huán)上具有通孔，該通孔與上外殼上的排氣孔相互連通；

所述液腔通過依次相互壓緊的膜盒式單晶硅差壓傳感器的h端、第二密封圈、頂環(huán)、有機(jī)玻璃、第一密封圈、視窗實(shí)現(xiàn)密封；

所述下外殼與所述膜盒式單晶硅差壓傳感器的l端之間設(shè)有第三密封圈，所述氣腔通過依次相互壓緊的下外殼、第三密封圈、膜盒式單晶硅差壓傳感器的l端實(shí)現(xiàn)密封。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述靜力水準(zhǔn)儀還包括電路板，所述電路板上設(shè)有信號轉(zhuǎn)換/放大電路，所述信號放大電路的輸入端與所述膜盒式單晶硅差壓傳感器尾部的輸出端電纜連接，所述信號放大電路的輸出端與信息采集設(shè)備電連接。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述上外殼內(nèi)側(cè)的四個角位置均設(shè)有一個螺紋盲孔；

所述下外殼的四個角位置均具有一個階梯狀的螺紋通孔，所述螺紋通孔內(nèi)側(cè)直徑較小且與所述螺紋盲孔直徑一致，用于安裝固定螺柱，連接緊固上外殼和下外殼；

所述螺紋通孔外側(cè)孔徑較大，用于將所述靜力水準(zhǔn)儀固定在測量點(diǎn)。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述下外殼的進(jìn)液口相對側(cè)壁上開設(shè)有出線孔，所述出線孔為不銹鋼防水過線孔，用于連接信息采集設(shè)備的電纜線。

更具體地，本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，所述靜力水準(zhǔn)儀的數(shù)量至少有兩個，第一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)液管通過第一個變徑三通與所述液體連接管連通；第一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)氣管通過第一個普通三通與所述氣體連接管連通；

后一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)液管通過第二個變徑三通與所述液體連接管連通，后一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)氣管通過第二個普通三通與所述氣體連接管連通；

連接所述氣體連接管與最后一個靜力水準(zhǔn)儀的普通三通上安裝有第一堵頭；

連接所述液體連接管與最后一個靜力水準(zhǔn)儀的變徑三通上安裝有第二堵頭；

測試時，系統(tǒng)中所有靜力水準(zhǔn)儀的氣腔均與所述第一氣體腔室相導(dǎo)通且壓力平衡，系統(tǒng)中所有靜力水準(zhǔn)儀的液腔均與所述第一液體腔室相導(dǎo)通且沒有液體流動。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)利用壓力場原理，只連接一個儲液罐，另一端封閉，不需要將液體接回第二儲液罐，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且整個系統(tǒng)是單端密閉，測量時沒有液體流動，壓力在液體中的傳播速度與聲速相當(dāng)，可達(dá)1400m/s左右，在測點(diǎn)距離參考點(diǎn)1000m左右時響應(yīng)時間小于1s，膜盒式單晶硅差壓傳感器本身的響應(yīng)時間小于0.2s，系統(tǒng)整體的響應(yīng)時間僅需要1s，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有測量系統(tǒng)響應(yīng)速度；

2、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中只需要一個儲液罐，每一個靜力水準(zhǔn)儀只有一個進(jìn)液口一個進(jìn)氣口，系統(tǒng)整體體積減小，接口減少了又便于設(shè)計時進(jìn)一步減小儀器體積；

3、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，上殼體上設(shè)置安裝有透明的有機(jī)玻璃視窗，便于在測量時液體灌注過程中及時觀察發(fā)現(xiàn)靜力測量儀中是否存在氣泡，上殼體上還設(shè)有排氣孔，配合安裝時在液腔內(nèi)壁也就是上殼體的內(nèi)側(cè)，涂抹防銹油層，使得液腔中的氣泡可以及時方便的被排出，避免測量誤差，測量精度高，也可以提高靜力水準(zhǔn)儀的使用壽命；

4、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，排氣孔的密封是用帶球頭的頂絲，相比于現(xiàn)有技術(shù)中用排氣閥或者加密封墊的平口頂絲密封方式，沒有易損部件，結(jié)構(gòu)更簡單，穩(wěn)定性更好；

5、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)安裝方向及方法也非常隨意，不需要沿液位方向豎直安裝，適用范圍更廣泛；

6、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)包括至少一個壓差式靜力水準(zhǔn)儀，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行單點(diǎn)或者多點(diǎn)檢測，實(shí)用性強(qiáng)；靜力水準(zhǔn)儀包括膜盒式單晶硅差壓傳感器，且其壓力信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換、放大后通過電纜線與信息采集設(shè)備連接，通過膜盒式單晶硅差壓傳感器將壓力差變化轉(zhuǎn)換成電信號輸出，通過外接信息采集設(shè)備對輸出的電信號進(jìn)行處理直接獲得測點(diǎn)的垂直位移；

7、本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)選用的膜盒式單晶硅差壓傳感器具備：體積小、精度高、易實(shí)現(xiàn)微壓、長期穩(wěn)定性好、溫度特性優(yōu)良等特點(diǎn)。

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)的原理示意圖；

圖2是本發(fā)明測量系統(tǒng)中靜力水準(zhǔn)儀的側(cè)面視圖；

圖3是的本發(fā)明測量系統(tǒng)中靜力水準(zhǔn)儀的剖面圖；

圖4是本發(fā)明測量系統(tǒng)中的靜力水準(zhǔn)儀的爆炸圖；

圖5是是本發(fā)明測量系統(tǒng)中的靜力水準(zhǔn)儀的上外殼及其a-a剖面圖；

圖6是是本發(fā)明測量系統(tǒng)中的靜力水準(zhǔn)儀的下外殼及其b-b剖面圖。

圖中：1-儲液罐、2-氣體連接管、3-液體連接管、4-靜力水準(zhǔn)儀、5-變徑三通、6-普通三通、7-第一堵頭、8-第二堵頭、11-第一氣體腔室、12-第一液體腔室；41-上外殼、411-進(jìn)液口、412進(jìn)液管、413-排氣孔、414-球頭頂絲、415-視窗、416-有機(jī)玻璃、4161-第一密封圈、4162-第二密封圈、4163-第三密封圈、417-頂環(huán)、418-螺紋盲孔；42-下外殼、421-進(jìn)氣口、422-進(jìn)氣管、423-出線孔、424-螺紋通孔；43-膜盒式單晶硅差壓傳感器、431-主體、432-尾部、433-h端壓力膜片、434-l端壓力膜片、44-安裝腔、441-右安裝腔、442-左安裝腔、443-液腔、444-氣腔、45-電路板。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。

實(shí)施例1：

如圖1所示的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)，包括儲液罐1（作為參考點(diǎn)）、氣體連接管2、液體連接管3和至少一個靜力水準(zhǔn)儀4（作為測量點(diǎn)），儲液罐包括第一氣體腔室11和第一液體腔室12，靜力水準(zhǔn)儀4通過氣體連接管2與第一氣體腔室11連通，并且通過液體連接管3與第一液體腔室12連通，以使測量系統(tǒng)中所有氣體腔室導(dǎo)通且壓力平衡。當(dāng)任何一個測量點(diǎn)相對于參考點(diǎn)（儲液罐）產(chǎn)生向下或者向上的位移時，測量點(diǎn)液位相對于參考點(diǎn)產(chǎn)生變化從而導(dǎo)致測量點(diǎn)靜力水準(zhǔn)儀中液腔壓力變化，靜力水準(zhǔn)儀中的傳感器感應(yīng)到壓力變化，經(jīng)過相應(yīng)信號轉(zhuǎn)換和放大，可得到測量點(diǎn)相對于參考點(diǎn)的位移變化從而實(shí)現(xiàn)垂直位移測量。

靜力水準(zhǔn)儀4的數(shù)量至少有兩個，第一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)液管通過第一個變徑三通與液體連接管連通；第一個所述靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)氣管通過第一個普通三通與氣體連接管連通；后一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)液管通過第二個變徑三通與液體連接管連通，后一個靜力水準(zhǔn)儀的進(jìn)氣管通過第二個普通三通與氣體連接管連通；連接氣體連接管2與最后一個靜力水準(zhǔn)儀的普通三通上安裝有第一堵頭7；連接液體連接管3與最后一個靜力水準(zhǔn)儀的變徑三通上安裝有第二堵頭8。第一堵頭7和第二堵頭8均為可拆卸的，可以隨時根據(jù)測量點(diǎn)的變化，串聯(lián)需要數(shù)量的靜力水準(zhǔn)儀4。在本實(shí)施例中第一堵頭7和第二堵頭8均為304不銹鋼內(nèi)六頂絲。

系統(tǒng)末端加裝堵頭實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)半封閉，不需要第二儲液罐，測試時，系統(tǒng)中所有靜力水準(zhǔn)儀的氣腔均與第一氣體腔室11相導(dǎo)通且壓力平衡，系統(tǒng)中所有靜力水準(zhǔn)儀的液腔均與第一液體腔室12相導(dǎo)通且沒有液體流動。

本發(fā)明的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)利用壓力場原理，只連接一個儲液罐，另一端封閉，不需要像傳統(tǒng)的靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)需要將液體接回第二儲液罐，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并且整個系統(tǒng)是單端密閉，測量時沒有液體流動，壓力在液體中的傳播速度與聲速相當(dāng)，可達(dá)1400m/s左右，在測點(diǎn)距離參考點(diǎn)1000m左右時響應(yīng)時間小于1s，膜盒式單晶硅差壓傳感器本身的響應(yīng)時間小于0.2s，系統(tǒng)整體的響應(yīng)時間僅需要1s，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有測量系統(tǒng)響應(yīng)速度。

靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中只需要一個儲液罐，每一個靜力水準(zhǔn)儀只有一個進(jìn)液口一個進(jìn)氣口，系統(tǒng)整體體積減小，接口減少了又便于設(shè)計時進(jìn)一步減小儀器體積；測量系統(tǒng)中無液體流動，測量系統(tǒng)安裝方向及方法也非常隨意，不需要沿液位方向豎直安裝，適用范圍更廣泛；可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行單點(diǎn)或者多點(diǎn)檢測，實(shí)用性強(qiáng)；靜力水準(zhǔn)儀包括膜盒式單晶硅差壓傳感器，且其壓力信號經(jīng)信號轉(zhuǎn)換、放大后通過電纜線與信息采集設(shè)備連接，通過壓力傳感器將液體壓力差變化轉(zhuǎn)換成電信號輸出，通過外接信息采集設(shè)備對輸出的電信號進(jìn)行處理直接獲得測點(diǎn)的垂直位移。

實(shí)施例2：

靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中使用的靜力水準(zhǔn)儀如圖2和圖3所示，外觀為四個角呈圓弧角的長方體，外殼采用不銹鋼材料銑切而成。靜力水準(zhǔn)儀包括上外殼41、下外殼42和膜盒式單晶硅差壓傳感器43。如圖5和圖6所示，上外殼41內(nèi)側(cè)的四個角位置均設(shè)有一個螺紋盲孔418；下外殼42的四個角位置均具有一個階梯狀的螺紋通孔424，螺紋通孔424內(nèi)側(cè)直徑較小且與螺紋盲孔418直徑一致，用于安裝固定螺柱，連接緊固上外殼41和下外殼42；螺紋通孔424外側(cè)孔徑較大，用于將所述靜力水準(zhǔn)儀4固定在測量點(diǎn)。

靜力水準(zhǔn)儀的外殼只分為上下兩部分，這樣的設(shè)計一方面部件較少，便于制作、使用和安裝，另一方面采用螺柱對上外殼和下外殼進(jìn)行緊固，緊固強(qiáng)度更大，不易損壞，適應(yīng)劇烈的工作環(huán)境；并且這種設(shè)計減少了外殼上整體的接縫數(shù)量，更好的防止灰塵進(jìn)入靜力水準(zhǔn)儀內(nèi)部，保護(hù)內(nèi)部器件和電路，延長使用壽命。

膜盒式單晶硅差壓傳感器43的上外殼41和下外殼42通過螺柱相對固定連接之后圍成封閉的安裝腔44。上外殼41、下外殼42外形均為長方體，上外殼41和下外殼42的長邊相對側(cè)壁上各具有一對位置對應(yīng)且均向中心線處延伸的凸起部；安裝腔4被上外殼41上的上凸起部和下外殼內(nèi)部側(cè)壁上的下凸起部隔成相互連通的右安裝腔441和左安裝腔442，上凸起部和下凸起部相對設(shè)置。

膜盒式單晶硅差壓傳感器43由圓柱狀的主體431和帶有電纜線的尾部432組成，膜盒式單晶硅差壓傳感器43的主體431固定安裝在右安裝腔441中，膜盒式單晶硅差壓傳感器43的尾部432位于左安裝腔442中，右安裝腔441的形狀與膜盒式單晶硅差壓傳感器43的主體431的形狀相配合，使得膜盒式單晶硅差壓傳感器43將右安裝腔441分隔成互相獨(dú)立的液腔443和氣腔444，并將左安裝腔442與右安裝腔441隔離成互不連通的獨(dú)立腔室；液腔443位于靠近上外殼41一側(cè)，氣腔444位于靠近下外殼42一側(cè)。

靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中的靜力水準(zhǔn)儀的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和安裝方式如圖4所示，膜盒式單晶硅差壓傳感器43的主體431具有h端（高壓端）和l端（低壓端），h端壓力膜片433與液腔443充分接觸用于感受液腔443內(nèi)的壓力（高壓），l端壓力膜片434與氣腔444充分接觸用于感受氣腔444內(nèi)的壓力（低壓）。

上外殼41的側(cè)壁上開設(shè)有與液腔443連通的進(jìn)液口411，進(jìn)液口411上用不銹鋼密封快插接頭安裝有進(jìn)液管412，進(jìn)液管412與液體連接管3連通；下外殼42的側(cè)壁上開設(shè)有與氣腔444連通的進(jìn)氣口421，進(jìn)氣口（421）上用不銹鋼密封快插接頭安裝有進(jìn)氣管422，進(jìn)氣管422與氣體連接管2連通。

液體連接管3的外徑為12-20mm，進(jìn)液管412外徑6-10mm，進(jìn)液管412與液體連接管3通過變徑三通5連通；氣體連接管2外徑為6-10mm，進(jìn)氣管422的外徑與氣體連接管2外徑一致，進(jìn)氣管422與氣體連接管2通過普通三通6連通。在本實(shí)施例中，液體連接管和氣體連接管均為透明聚乙烯管。

為了減小靜力水準(zhǔn)儀的體積，靜力水準(zhǔn)儀上的進(jìn)液口和進(jìn)氣口均采用較小口徑，同時又為了兼顧液體連接管口徑太小，在液體灌注時，液壓傳遞阻力較大、液體灌注阻力大的問題，液體連接管和進(jìn)液管采用了不同孔徑的管道，中間用變徑三通進(jìn)行連通。氣體連接管則不用考慮傳遞阻力，氣體連接管和進(jìn)氣管使用相同管徑即可。具體而言，液體在液管中的流通存在一定的阻力，為了快速灌注液體及減小液壓傳遞的阻力，液體連接管外徑選用12-20mm比較合適，本實(shí)施例中液體連接管外徑為12mm。為了減小靜力水準(zhǔn)儀的體積，進(jìn)氣口和進(jìn)液口的設(shè)計小于目前常用的靜力水準(zhǔn)儀上的進(jìn)液口,可以選用口徑6-10mm，本實(shí)施例中進(jìn)液口和進(jìn)氣口的直徑為6mm。進(jìn)液管和進(jìn)氣管的外徑與進(jìn)液口和進(jìn)氣口的口徑相一致，因此，本實(shí)施例中傳感器上的進(jìn)液管和進(jìn)氣管的外徑采用統(tǒng)一的外徑6mm的管道。

由于整個系統(tǒng)中小外徑管道（也就是進(jìn)液管）長度很短一般小于10cm，其對灌注速度及壓力傳遞的影響可忽略不計，在液體連接管道上加裝變徑三通實(shí)現(xiàn)管道外徑變化轉(zhuǎn)接，在氣體管道上加裝普通三通實(shí)現(xiàn)多個測點(diǎn)的靜力水準(zhǔn)儀之間的串聯(lián)。以上設(shè)計，既兼顧了靜力水準(zhǔn)儀小型化設(shè)計又可以減小測量時系統(tǒng)的液壓傳遞阻力和液體灌注阻力。

靜力水準(zhǔn)儀4中還包括電路板45，電路板45上設(shè)有信號轉(zhuǎn)換/放大電路，信號放大電路的輸入端與膜盒式單晶硅差壓傳感器43尾部432的輸出端電纜連接，信號放大電路的輸出端與信息采集設(shè)備電連接。數(shù)據(jù)輸出形式有4-20ma模擬電流信號和標(biāo)準(zhǔn)485數(shù)字信號兩種可選。本實(shí)施例中的膜盒式單晶硅差壓傳感器43和電路板45為配套購買，具體為drs300型號。

靜力水準(zhǔn)儀的下外殼42的進(jìn)液口421相對側(cè)壁上開設(shè)有出線孔423，出線孔423為不銹鋼防水過線孔，用于連接信息采集設(shè)備的電纜線。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例的特別之處在于，靜力水準(zhǔn)儀的上外殼41上還設(shè)置有排氣孔413，排氣孔413與液腔443連通，用于排出液腔443中的氣泡，排氣孔413用球頭頂絲414進(jìn)行密封，球頭頂絲在本實(shí)施例中具體為帶鋼珠的內(nèi)六頂絲。在上外殼41的內(nèi)壁上還涂有一層防銹油層，一方面可以便于排除氣泡，另一方面可增加靜力水準(zhǔn)儀的使用壽命。

靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，設(shè)計了排氣孔用于排出液體灌注過程中產(chǎn)生的氣泡，使測量系統(tǒng)的測量結(jié)果更準(zhǔn)確，實(shí)現(xiàn)高精度測量。排氣孔的密封是用帶球頭的頂絲，相比于現(xiàn)有技術(shù)中用排氣閥或者加密封墊的平口頂絲密封方式，沒有易損部件，結(jié)構(gòu)更簡單，穩(wěn)定性更好。

實(shí)施例4：

本實(shí)施例的特別之處在于，靜力水準(zhǔn)儀的上外殼41上設(shè)有視窗415，視窗415處安裝有與視窗415形狀匹配的有機(jī)玻璃416。

靜力水準(zhǔn)測量系統(tǒng)中，上殼體上設(shè)置安裝有透明的有機(jī)玻璃的視窗，便于在測量時液體灌注過程中及時觀察發(fā)現(xiàn)靜力測量儀中是否存在氣泡，上殼體上還設(shè)有排氣孔，配合安裝時在液腔內(nèi)壁涂抹防銹油層，使得液腔中的氣泡可以及時方便的被排出，避免測量誤差，測量精度高。

有機(jī)玻璃416和視窗415之間設(shè)有第一密封圈4161，膜盒式單晶硅差壓傳感器43的h端與有機(jī)玻璃416之間依次設(shè)有第二密封圈4162和圓環(huán)狀的頂環(huán)417，頂環(huán)417上具有通孔，該通孔與上外殼41上的排氣孔413相互連通，液腔443通過依次相互壓緊的膜盒式單晶硅差壓傳感器43的h端、第二密封圈4162、頂環(huán)417、有機(jī)玻璃416、第一密封圈4161、視窗415實(shí)現(xiàn)密封。下外殼42與膜盒式單晶硅差壓傳感器43的l端之間設(shè)有第三密封圈4163，氣腔444通過依次相互壓緊的下外殼42、第三密封圈4163、膜盒式單晶硅差壓傳感器43的l端實(shí)現(xiàn)密封。本實(shí)施例中第一密封圈、第二密封圈和第三密封圈均采用硅膠材質(zhì)。

上殼體、下殼體、有機(jī)玻璃、膜盒式單晶硅差壓傳感器和頂環(huán)配合三個密封圈實(shí)現(xiàn)靜力水準(zhǔn)儀的整體的壓緊，一方面達(dá)到固定膜盒式單晶硅差壓傳感器的目的。另一個方面，相互壓緊的膜盒式單晶硅差壓傳感器的h端、第二密封圈、頂環(huán)、有機(jī)玻璃、第一密封圈和視窗也同時將有機(jī)玻璃緊固在靜力水準(zhǔn)儀上外殼的內(nèi)側(cè)，相比于傳統(tǒng)的將視窗玻璃凸出固定在殼體外部、用螺釘緊固的設(shè)計方式而言，既不需要額外使用螺絲單獨(dú)緊固視窗玻璃，又減小了靜力水準(zhǔn)儀整體的體積。

實(shí)際工作過程：

測量時將儲液罐放置在參考點(diǎn)，在測量點(diǎn)分別放置一個靜力水準(zhǔn)儀，通過上外殼和下外殼上的螺紋階梯孔，將靜力水準(zhǔn)儀固定在測點(diǎn)，然后，打開各靜力水準(zhǔn)儀之間的變徑三通和普通三通，使測量系統(tǒng)中的各靜力水準(zhǔn)儀的氣腔之間通過氣體連接管和進(jìn)氣管實(shí)現(xiàn)連通，壓力平衡；液體通過液體連接管和進(jìn)液管進(jìn)行快速灌注。通過透明的有機(jī)玻璃視窗觀察各測點(diǎn)的靜力水準(zhǔn)儀的液腔中是否存在氣泡，如果有氣泡，擰松球頭頂絲進(jìn)行排氣，排氣后重新擰緊球頭頂絲，實(shí)現(xiàn)液腔密封。

各測點(diǎn)的靜力水準(zhǔn)儀中，氣腔相連通，壓力平衡，液腔中的壓力根據(jù)相對于參考點(diǎn)（儲液罐）產(chǎn)生向下或者向上的位移的不同而不同，因此，各靜力水準(zhǔn)儀中的膜盒式單晶硅差壓傳感器的h端壓力膜片（感受液腔的壓力）與l端壓力膜片（感受氣腔的壓力），所接受到的壓力不同，膜盒式單晶硅差壓傳感器內(nèi)部填充硅油，當(dāng)壓力變化時，壓力膜片感受壓力而變形，從而差壓通過硅油傳導(dǎo)到單晶硅晶片，晶片會產(chǎn)生相應(yīng)的變化從而導(dǎo)致電阻變化，這個變化被電路板上的電路調(diào)理和放大輸出成電信號。數(shù)據(jù)輸出形式有4-20ma模擬電流信號和標(biāo)準(zhǔn)485數(shù)字信號兩種可選。最后通過電纜，將測量信息傳送至外部信息采集設(shè)備，最終上傳至云平臺，進(jìn)行處理。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接，還可以是通信；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。