[发明专利]测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置及测量方法

权利要求书

1.测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：它包括一测斜金属管、一数据采集模块、一通电模块、若干个通电磁吸传感模块、若干个防水连接件和一沉底定位块，所述沉底定位块位于测斜金属管的底端部，且通电磁吸传感模块间隔布置在测斜金属管内，所述数据采集模块和通电模块均位于测斜金属管顶端外侧，所述数据采集模块与通电磁吸传感模块之间、通电模块与通电磁吸传感模块之间、相邻两个通电磁吸传感模块之间以及通电磁吸传感模块与沉底定位块之间均通过防水连接件进行连接；

每一通电磁吸传感模块均包括倾角传感器和分别固接在倾角传感器上下两端的两个电磁铁，所述通电模块通断电并通过防水连接件的传导可控制电磁铁与测斜金属管之间的磁吸固定或失磁分离，初始安装时可通过电磁铁与测斜金属管之间的失磁分离调整通电磁吸传感模块在测斜金属管内的位置，调整完毕后通过电磁铁与测斜金属管之间的磁吸固定以将通电磁吸传感模块固定在测斜金属管内。

2.根据权利要求1所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：所述电磁铁为失电型电磁铁，当通电模块断电时电磁铁具有磁性且与测斜金属管相磁吸固定，当通电模块通电时电磁铁失去磁性且与测斜金属管相分离；或者，所述电磁铁为通电型电磁铁，当通电模块通电时电磁铁具有磁性且与测斜金属管相磁吸固定，当通电模块断电时电磁铁失去磁性且与测斜金属管相分离。

3.根据权利要求2所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：所述防水连接件包括防水护体和固接在防水护体内的导电线。

4.根据权利要求3所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：所述防水护体采用长度固定且可变形的柔性材质。

5.根据权利要求3所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：每一通电磁吸传感模块还包括防水壳体，所述倾角传感器和两个电磁铁均固接在防水壳体内；该防水壳体设有防水接口，所述防水连接件穿过防水接口后再与倾角传感器和电磁铁相连接。

6.根据权利要求1所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：：所述测斜金属管为底端封闭的方形管，所述沉底定位块置于测斜金属管的内底面。

7.根据权利要求6所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：所述测斜金属管采用钢管或镀锌管。

8.根据权利要求1所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：所述沉底定位块采用铅块。

9.测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置的测量方法，其应用权利要求1至8中任意一项所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置，其特征在于：包括：

步骤10，根据实际需要，选择制定相应深度的测斜金属管，将其垂直于水平面的方向埋入土体内并进行固定；

步骤20，制作与测斜金属管尺寸相对应的通电磁吸传感模块，再通过防水连接件将多个通电磁吸传感模块连接起来；

步骤30，将沉底定位块通过防水连接件与位于最底端的通电磁吸传感模块相连接，并通过防水连接件将位于最顶端的通电磁吸传感模块与数据采集和通电模块相连接；

步骤40，通过控制通电模块的通断电以使电磁铁处于无磁状态，再将沉底定位块从测斜金属管顶端伸入测斜金属管内直至测斜金属管内底面以作为不动点进行固定，此时，通电磁吸传感模块也置于测斜金属管内且呈垂直水平面的状态；

步骤50，通过控制通电模块的通断电以使电磁铁处于有磁状态以使电磁铁与测斜金属管内壁相磁吸固定，以使通电磁吸传感模块与测斜金属管之间保持固定；

步骤60，当土体或桩发生水平位移时，埋入土体或桩的测斜钢管也会发生相应的位移，倾角传感器由于水平位移会得到相应的倾斜角度，通过数据采集模块实时获取每个倾角传感器数据并远程传输至服务器，通过积分算法反推得到整个测斜深度的整体水平位移曲线。

10.根据权利要求9所述的测量深层水平位移的磁吸柔性测斜装置的测量方法，其特征在于：在步骤20中，所述通电磁吸传感模块的电磁铁采用失电型电磁铁，当通电模块断电时电磁铁具有磁性且与测斜金属管相磁吸固定，当通电模块通电时电磁铁失去磁性且与测斜金属管相分离。