序列化多維變形數(shù)據(jù)采集裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及山體或工程邊坡地表變形監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鉆孔或嵌入結(jié)構(gòu)的序列化多維變形數(shù)據(jù)采集裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]山體邊坡與滑坡是一種常見和重大的地質(zhì)災害，例如造成交通中斷、河道堵塞、水庫失事、建筑物坍塌、廠礦掩埋等事故，從而造成巨大的經(jīng)濟損失與生命財產(chǎn)損失。因此，對不宜處理或危險性較大的滑坡，監(jiān)測其變形動態(tài)，及時預警，能夠預防災害的發(fā)生。并且對于加固處理中以及處理完的邊坡，監(jiān)測也能為施工提供可靠的資料，保障施工安全。
[0003]地表變形監(jiān)測是邊坡監(jiān)測的重要組成部分，目前大多采用水準儀、全站儀等設備對邊坡地表變形進行監(jiān)測，但這種監(jiān)測方法較為繁瑣，且數(shù)據(jù)處理較為復雜，不夠直觀，特別是在地勢條件較為險峻的地區(qū)，更增加了量測的難度。
[0004]在工程邊坡領(lǐng)域中，基坑變形監(jiān)測對建筑工程基坑的施工極為重要。實時的基坑變形監(jiān)測，可以為基坑的安全施工診斷提供必要的信息，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應措施。膨脹土或其它土體邊坡工程在施工期、運行期內(nèi)在內(nèi)部荷載作用下通常會發(fā)生水平松弛、沉降等變形，對邊坡工程的安全穩(wěn)定影響較大。因此，對邊坡土體變形監(jiān)測具有非常重要的意義。目前土體水平位移監(jiān)測方法主要采用測斜管深部位移、表面觀測墩位移，土體垂直位移監(jiān)測方法主要采用沉降環(huán)、表面水準點等方法。國內(nèi)外還沒有同時監(jiān)測土體邊坡不同水平位置處水平松弛變形及沉降變形的專用儀器及其自動化儀器，也沒有滿足土體內(nèi)部大變形的監(jiān)測設備。已有的測量方法幾乎均為人工測量，測量工作量大，不易實現(xiàn)實時監(jiān)測，監(jiān)測效果具有滯后性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有地質(zhì)變形監(jiān)測儀器存在監(jiān)測范圍小和功能不全的問題，提供一種可同時對地質(zhì)局部變形、扭曲或拉伸監(jiān)測的序列化多維變形數(shù)據(jù)采集裝置。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種序列化多維變形數(shù)據(jù)采集裝置(SerializedDeformat1n Data Collector或SDDC)，多個短節(jié)通過萬向節(jié)連接組成可任意彎曲的檢測條，其外側(cè)設置防水和密封的外層，在所有短節(jié)或者部分短節(jié)上設置加速度監(jiān)測和雙向轉(zhuǎn)角度量測功能的MEMS傳感器(mems傳感器具有加速度檢測感應和雙向轉(zhuǎn)角度量測功能)及電源，各MEMS傳感器的信號線匯總于電纜線后與無線傳輸設備連接；所有短節(jié)或者部分短節(jié)包括短節(jié)組件一和短節(jié)組件二，短節(jié)組件一和短節(jié)組件二之間通過轉(zhuǎn)動部件連接在一起。
[0007]在短節(jié)組件一和短節(jié)組件二的外側(cè)設置有能夠向外延伸的定位機構(gòu)；或者，在防水和密封的外層的外側(cè)套固有固定外套或固定支架，在固定外套或固定支架的外側(cè)設置有能夠向外延伸的定位機構(gòu)；或者，在定位機構(gòu)外側(cè)套裝有支撐外套。
[0008]所述轉(zhuǎn)動部件是在短節(jié)組件一端部設置伸縮槽，在短節(jié)組件二端部設置滑塊，滑塊與伸縮槽配合安裝并設置防脫離結(jié)構(gòu)。從而，短節(jié)組件一和短節(jié)組件二不僅可以相對轉(zhuǎn)動，而且可以沿軸向伸縮。
[0009]在伸縮槽內(nèi)壁中心位置設置有定位槽，在滑塊外側(cè)壁設置有定位環(huán)，該定位環(huán)與定位槽配合定位。
[0010]所述定位機構(gòu)是在固定支架的外側(cè)壁固定有向外延伸的固定式定位叉；或者，所述定位機構(gòu)是在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二的外側(cè)壁固定有向外延伸的固定式定位叉。
[0011]所述定位機構(gòu)是在固定支架的內(nèi)側(cè)設置導向槽，在導向槽內(nèi)匹配安裝有齒式定位叉，其側(cè)面設置有齒條，并在固定支架中心安裝有齒圈，齒圈與齒條嚙合傳動，齒圈與電機轉(zhuǎn)軸傳動連接；或者，所述定位機構(gòu)是在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二的內(nèi)側(cè)設置導向槽，在導向槽內(nèi)匹配安裝有齒式定位叉，其側(cè)面設置有齒條，并在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二中心安裝有齒輪，齒圈與齒條嚙合傳動，齒輪與電機轉(zhuǎn)軸傳動連接。
[0012]所述定位機構(gòu)是在固定支架的內(nèi)側(cè)設置導向槽，在導向槽內(nèi)匹配安裝有彈性定位叉，該彈性定位叉內(nèi)端連接有彈簧；同時在固定支架外側(cè)套裝有約束套，約束套可沿軸向滑動，并覆蓋在彈性定位叉外側(cè)，通過輔助拉繩連接所有約束套；或者，所述定位機構(gòu)是在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二的內(nèi)側(cè)設置導向槽，在導向槽內(nèi)匹配安裝有彈性定位叉，該彈性定位叉內(nèi)端連接有彈簧；同時在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二外側(cè)套裝有約束套，約束套可沿軸向滑動，并覆蓋在彈性定位叉外側(cè)，通過輔助拉繩連接所有約束套。
[0013]所述定位機構(gòu)是在固定支架的圓周表面沿軸向設置有多個折疊式定位叉，折疊式定位叉的一端通過銷軸鉸接在固定支架端部，折疊式定位叉的銷軸上安裝有扭簧，在固定支架上安裝有能對折疊式定位叉進行吸合的電磁鐵；或者，所述定位機構(gòu)是在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二的圓周表面沿軸向設置有多個折疊式定位叉，折疊式定位叉的一端通過銷軸鉸接在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二端部，折疊式定位叉的銷軸上安裝有扭簧，在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二上安裝有能對折疊式定位叉進行吸合的電磁鐵。
[0014]所述定位機構(gòu)是在固定支架的圓周表面設置多個弧形定位叉，其一端通過銷軸鉸接在固定支架側(cè)面，同時在固定支架中心設置有轉(zhuǎn)圏，轉(zhuǎn)圏上通過連桿與各弧形定位叉端部鉸接，轉(zhuǎn)圏通過電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)；或者，所述定位機構(gòu)是在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二的圓周表面設置多個弧形定位叉，其一端通過銷軸鉸接在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二側(cè)面，同時在短節(jié)組件一或短節(jié)組件二中心設置有轉(zhuǎn)圏，轉(zhuǎn)圏上通過連桿與各弧形定位叉端部鉸接，轉(zhuǎn)圏通過電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
[0015]另外，在部分短節(jié)或者全部短節(jié)內(nèi)嵌入溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器。
[0016]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明可以裝配于鉆孔或嵌入式結(jié)構(gòu)中，對地質(zhì)任何運動變化進行精確監(jiān)測。1、可以對不同高程地質(zhì)變動進行精確監(jiān)測，通過多個不同位置的傳感器自身位置變化，以及相鄰位置傳感器之間角度變化，將其轉(zhuǎn)化成可視狀態(tài)或可監(jiān)控狀態(tài)，以便確定地址變化程度。2、本發(fā)明中各短節(jié)上的位置傳感器通過對自己旋轉(zhuǎn)量對比，或者與相鄰位置傳感器的旋轉(zhuǎn)量對比，可以監(jiān)測因剪切或斷層等因素造成的地質(zhì)扭曲變化。3、本發(fā)明通過對相鄰位置傳感器之間距離監(jiān)測，可以監(jiān)測地形局部拉伸或壓縮變化。從而實現(xiàn)全方位監(jiān)測地質(zhì)變化的目的，能夠為地質(zhì)應力分析提供依據(jù)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，檢測精度高、效果好的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖2是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖3是圖1的局部剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是圖3的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖5是圖3的局部放大結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖6是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
圖7是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
圖8是圖7的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之三；
圖10是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之四；
圖11是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之五；
圖12是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之六；
圖13是圖3中定位機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖之七；
圖14是本發(fā)明在應用中因地層局部變形狀態(tài)對比圖。
[0018]圖中，標號I為短節(jié)，2為萬向節(jié)，3