[发明专利]地下岩层分层沉降测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及测量岩层的下降量装置技术领域，尤其涉及一种地下岩层分层沉降测量装置及测量方法。

背景技术

对于地下岩层分层沉降测量迄今为止依然没有一个良好的方法，为解决地下岩层复杂情况条件下的各层沉降而需要进行较为精确的测量工作，人们已经研究出将电磁法应用于地下岩层沉降测量的方法中。但由于地球本身就是一个巨大磁场，地下有些岩层也具有磁场，所以该方法受到磁场误差影响不能提供较为精确的测量结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种地下岩层分层沉降测量装置及测量方法，所述测量装置采用滑动变阻器的设计原理，测量地下岩层沉降测量，具有测试结果精确，结构简单，使用方便的特点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种地下岩层分层沉降测量装置，其特征在于：所述测量装置包括塑料探杆、中心绝缘柱、滑动电阻线圈、滑片以及夹紧组件，所述塑料探杆为中空杆状结构，且底部密封，上部开口，上部开口设有密封顶盖，所述塑料探杆的侧壁上沿轴线方向开设有若干条槽缝，所述槽缝内固定有拉链组件，与所述槽缝相对的塑料探杆内设有与槽缝数量相同的竖直金属杆，所述金属杆的一端与塑料探杆的底座固定连接，所述拉链组件上的拉头与所述金属杆滑动配合，金属杆围合的中间设有一端与所述底座固定连接的竖直中心绝缘柱，所述中心绝缘柱的外周缠绕有所述滑动电阻线圈，每个拉链组件上设有一个位于塑料探杆外侧的夹紧组件和一个位于塑料探杆内侧的滑片，所述滑片与所述滑动电阻线圈直接接触，所述顶盖上分别设有与滑动电阻线圈的一端连接的电阻线圈接线柱和金属杆接线柱。

进一步的技术方案在于：所述测量装置还包括电源、分压电阻Rg、开关S和电流表A，电源的正极与电阻线圈接线柱连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别与各个金属杆接线柱连接。

进一步的技术方案在于：所述拉链组件包括固定连接在槽缝内的拉链和啮合于拉链上的拉头，所述滑片固定在所述拉头的内侧，所述夹紧组件固定在所述拉头的外侧。

进一步的技术方案在于：所述夹紧组件包括T型座和与塑料探杆的外周相适配的弧形板，T型座与弧形板之间通过被压缩的弹簧连接。

与上述测量装置想对应的，本发明还公开了一种地下岩层分层沉降测量方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：

(1)根据打孔取得的岩层样本得到各岩层的位置信息；

(2)将夹紧组件安装在塑料探杆的外壁上并将塑料探杆伸入到孔中再到达相应的岩层处；

(3)将电源的正极与电阻线圈接线柱连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别与各个金属杆接线柱连接，将滑动电阻线圈接入测量电路中，并通过测量滑动电阻线圈的电流和电压计算出相应的夹紧组件的位置是否正确，是否能将滑动电阻线圈接入测量电路；

(4)如果接入不正确，调整夹紧组件的位置，使滑动电阻线圈能够接入测量电路，如果正确则进行下一步；

(5)调整夹紧组件，使其卡在相应岩层上；

(6)测量并记录各个岩层对应的电流值和电压值；

(7)根据电流值和电压值得到岩层的沉降变化量。

进一步的技术方案在于：所述方法具体如下：假设岩层样本有四个岩层，四个岩层的深度分别为a、b、c、d，将夹紧组件分别对应四个深度安装在绝缘探杆的外壁上；

绝缘探杆伸入到孔中再到达相应岩层，绝缘探杆固定后将电源的正极与电阻线圈接线柱连接，电源的负极依次经电阻Rg、开关S和电流表A后分别与各个金属杆接线柱连接，将滑动电阻线圈接入测量电路中，金属杆接线柱为接出端并对对应深度的接线柱标记为9-1-a、9-1-b、9-1-c、9-1-d；周期性的记录每个电流表A的电流值，根据已知的电源电压和各个周期测得的电流计算滑动电阻线圈各个深度的电阻值进而计算出对应a、b、c、d四个深度岩层的电阻变化值，具体的计算方法和计算公式为: