一种水坝裂缝水压监测装置的制作方法

    专利查询2026-01-03  12


    本发明涉及水压监测领域,尤其涉及一种水坝裂缝水压监测装置。


    背景技术:

    1、水坝裂缝水压监测装置即渗压计是一种长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内,用于测量结构物或土体内部的渗透(孔隙)水压力的水压检测装置。

    2、其具体结构如中国专利cn108548629a公开的“一种渗压计”,包括壳体,壳体内自左至右顺次设置有透水部件、弹性模板和振弦传感器,振弦传感器包括固定在壳体内的第二卡座,振弦传感器还包括与弹性模板相连的第一卡座,第一卡座与第二卡座之间连接有轴线沿左右方向延伸的振弦,振弦传感器还包括设置于振弦旁的电磁线圈。

    3、其工作原理时,被测水压经透水部件进入到弹性模板左侧,水压荷载作用到弹性模板上,将引起弹性模板朝右弹性变形,第一卡座对振弦施加朝右方向作用力,从而改变振弦自身的应力,从而改变振弦的振动频率。电磁线圈激振振弦并测量其振动频率,频率信号经电缆传输至读数装置,不同的振动频率对应着不同的水压,即可测量出对应的水压值。

    4、现有的这种水坝裂缝水压监测装置存在的问题在于:弹性模板通过对振弦传递压力而改变振弦自身的应力,这种传力方式,使得振弦传感器的使用受限,因为振弦能够正常工作的前提是振弦始终保持长度沿左右方向延伸的直线状态,在这种受压方式下,振弦容易弯折变形,而导致振弦传感器不能正常使用;此外,现有技术中,只能通过改变振弦的应力,而改变振弦的振动频率,对单个振弦而言,其能够接受的应力变化是有限的,这也会导致整个振弦传感器的测量范围是有限的,不能在极端水压情况下使用。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种振弦通过受压而改变自身应力,振弦容易弯曲变形而导致振弦传感器不能正常使用的水坝裂缝水压监测装置。

    2、为解决上述技术问题,本发明中一种水坝裂缝水压监测装置的技术方案如下:

    3、一种水坝裂缝水压监测装置,包括长度沿左右方向延伸的装置壳体,装置壳体的左端设置有透水部件,装置壳体内于所述透水部件的右侧设置有能够在左右方向上弹性变形的弹性模板,装置壳体内还设置有振弦传感器,振弦传感器包括左侧支座和右侧支座,右侧支座固定于装置壳体上,左侧支座与右侧支座之间连接有沿左右方向延伸的振弦,振弦传感器还包括设置于振弦旁的电磁线圈,左侧支座沿左右方向导向移动装配于装置壳体内,弹性模板与左侧支座间隔布置,弹性模板与左侧支座之间具有安装空间,装置壳体上于所述安装空间内转动装配有传动齿轮部件,弹性模板右侧设置有与传动齿轮部件啮合传动的第一齿条,左侧支座左侧设置有与传动齿轮部件啮合传动的第二齿条,第一齿条、第二齿条位于传动齿轮部件的相对两侧使得弹性模板朝右弹性变形时,第二齿条朝左拉拽左侧支座。

    4、进一步的,传动齿轮部件包括同轴线固定连接的小齿轮和大齿轮,第一齿条与小齿轮上侧啮合传动, 第二齿条与大齿轮下侧啮合传动。

    5、进一步的,振弦有两根,两根振弦分别为第一振弦和长度长于第一振弦的第二振弦,装置壳体内于第一振弦、第二振弦的上侧转动安装有转盘,电磁线圈安装于转盘下侧,转盘转动过程中具有将电磁线圈转动至第一振弦上侧的第一工位和将电磁线圈转动至第二振弦上侧的第二工位。

    6、进一步的,转盘转动180°实现第一工位到第二工位的位置切换。

    7、进一步的,右侧支座上设置有用于与第一振弦右端限位配合的弹性卡紧机构,右侧支座上沿左右方向导向移动装配有解锁杆,转盘上设置有用于解锁杆左端卡入以将转盘限位于第一工位的卡槽,转盘上连接有用于迫使转盘由第一工位转动至第二工位的转盘扭簧,右侧支座上设置有对解锁杆施加朝左方向作用力的解锁杆弹簧,第一振弦右端通过拉绳与解锁杆右端相连,以在第一振弦挣脱弹性卡紧机构朝左移动时通过拉绳带着解锁杆左端由卡槽中脱出。

    8、进一步的,第二支座上于解锁杆弹簧的右侧转动装配有供拉绳绕经换向的换向滑轮。

    9、进一步的,弹性卡紧机构包括设置于第一振弦前后两侧的限位块,限位块沿前后方向导向移动装配于右侧支座上,右侧支座与各限位块之间设置有限位块弹簧,限位块与第一振弦右端之间设置有限位斜面。

    10、本发明的有益效果为:本发明中,当水经透水部件进入到弹性模板左侧时,水压会迫使弹性模板朝右弹性变形,第一齿条朝右移动,通过传动齿轮部件的换向,第二齿条朝左移动,左侧支座朝左拉拽对应振弦而改变振弦自身的应力,电磁线圈配合振弦可以测得振弦的振动频率,从而判断出对应的水压。本发明中,通过拉拽振弦而改变振弦的应力,振弦不会出现弯曲变形,只要在振弦的弹性变形范围内,振弦传感器都可以正常使用。



    技术特征:

    1.一种水坝裂缝水压监测装置,包括长度沿左右方向延伸的装置壳体,装置壳体的左端设置有透水部件,装置壳体内于所述透水部件的右侧设置有能够在左右方向上弹性变形的弹性模板,装置壳体内还设置有振弦传感器,振弦传感器包括左侧支座和右侧支座,右侧支座固定于装置壳体上,左侧支座与右侧支座之间连接有沿左右方向延伸的振弦,振弦传感器还包括设置于振弦旁的电磁线圈,其特征在于:左侧支座沿左右方向导向移动装配于装置壳体内,弹性模板与左侧支座间隔布置,弹性模板与左侧支座之间具有安装空间,装置壳体上于所述安装空间内转动装配有传动齿轮部件,弹性模板右侧设置有与传动齿轮部件啮合传动的第一齿条,左侧支座左侧设置有与传动齿轮部件啮合传动的第二齿条,第一齿条、第二齿条位于传动齿轮部件的相对两侧使得弹性模板朝右弹性变形时,第二齿条朝左拉拽左侧支座。

    2.根据权利要求1所述的水坝裂缝水压监测装置,其特征在于:传动齿轮部件包括同轴线固定连接的小齿轮和大齿轮,第一齿条与小齿轮上侧啮合传动, 第二齿条与大齿轮下侧啮合传动。

    3.根据权利要求1或2所述的水坝裂缝水压监测装置,其特征在于:振弦有两根,两根振弦分别为第一振弦和长度长于第一振弦的第二振弦,装置壳体内于第一振弦、第二振弦的上侧转动安装有转盘,电磁线圈安装于转盘下侧,转盘转动过程中具有将电磁线圈转动至第一振弦上侧的第一工位和将电磁线圈转动至第二振弦上侧的第二工位。

    4.根据权利要求3所述的水坝裂缝水压监测装置,其特征在于:转盘转动180°实现第一工位到第二工位的位置切换。

    5.根据权利要求3所述的水坝裂缝水压监测装置,其特征在于:右侧支座上设置有用于与第一振弦右端限位配合的弹性卡紧机构,右侧支座上沿左右方向导向移动装配有解锁杆,转盘上设置有用于解锁杆左端卡入以将转盘限位于第一工位的卡槽,转盘上连接有用于迫使转盘由第一工位转动至第二工位的转盘扭簧,右侧支座上设置有对解锁杆施加朝左方向作用力的解锁杆弹簧,第一振弦右端通过拉绳与解锁杆右端相连,以在第一振弦挣脱弹性卡紧机构朝左移动时通过拉绳带着解锁杆左端由卡槽中脱出。

    6.根据权利要求5所述的水坝裂缝水压监测装置,其特征在于:第二支座上于解锁杆弹簧的右侧转动装配有供拉绳绕经换向的换向滑轮。

    7.根据权利要求5所述的水坝裂缝水压监测装置,其特征在于:弹性卡紧机构包括设置于第一振弦前后两侧的限位块,限位块沿前后方向导向移动装配于右侧支座上,右侧支座与各限位块之间设置有限位块弹簧,限位块与第一振弦右端之间设置有限位斜面。


    技术总结
    本发明涉及一种水坝裂缝水压监测装置,包括装置壳体,装置壳体上设置有透水部件、弹性模板和振弦传感器,振弦传感器包括左侧支座、右侧支座和振弦,左侧支座沿左右方向导向移动装配于装置壳体内,弹性模板与左侧支座之间具有安装空间,装置壳体上于安装空间内转动装配有传动齿轮部件,弹性模板右侧设置有与传动齿轮部件啮合传动的第一齿条,左侧支座左侧设置有与传动齿轮部件啮合传动的第二齿条,第一齿条、第二齿条位于传动齿轮部件的相对两侧使得弹性模板朝右弹性变形时,第二齿条朝左拉拽左侧支座。本发明解决了现有技术中振弦通过受压而改变自身应力,振弦容易弯曲变形而导致振弦传感器不能正常使用的水坝裂缝水压监测装置。

    技术研发人员:余国河,葛慧磊,林昕,孙彬彬,单秀旭,卢宏军
    受保护的技术使用者:中电科新防务技术有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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