[发明专利]一种提高结构沉降监测精度的方法

摘要

一种提高结构沉降监测精度的方法，属于结构健康监控和传感器应用领域，其特征在于采用一个固定的且不随结构沉降而沉降的液面保持器作为基准液面，同时通过在液体压力传感器的一端加入一个液压平衡管以抵消液体压力传感器的初始压强偏差，减小了所使用的液体压力传感器的量程，提高了液体压力传感器的测量灵敏度，从而提高了结构沉降的监测精度，同时简化了测量过程的校准程序，该方法只需一次静态的初始化校准，克服了传统的结构沉降监测的低精度、校准过程繁琐的缺点。

主权项

一种提高结构沉降监测精度的方法，其特征在于，依次含有以下步骤：步骤（1），构造一个结构沉降监测系统：所述结构沉降监测系统含有：被监测结构（1）、液体连通管（2）、液面保持器（3）、测量液体（4）、支撑杆件（5）、液压平衡管（6）以及液体压力传感器（7），其中：被监测结构（1），是包括桥梁、房屋、道路、底面、船体、飞机机身在内的多种结构中的任何一种，被监测结构（1）上设有多个监测点（9），在所述被监测结构（1）的每个监测点（9）的位置通过支撑杆件（5）固定支撑一个所述液体压力传感器（7）和一个所述液压平衡管（6），液体连通管（2），分以下三类：第一类所述液体连通管（21），有一根，一端和所述液面保持器（3）的底部相连通，第二类所述液体连通管（22），有多根，一端通过液体连通管转接头（8）和第一类液体连通管（21）连通，另一端和述所述液体压力传感器（7）的第二接口（72）相连通，第三类所述液体连通管（23），有多根，一端和所述液压平衡管（6）的底部相连通，另一端和所述液体压力传感器（7）的第一接口（71）相连通，测量液体（4），是具有固定密度和非挥发特性的液体，所述测量液体（4）通过所述液体连通管（2）在液面保持器（3）、液体压力传感器（7）和液压平衡管（6）之间流通，液体压力传感器（7），包括第一接口（71）、第二接口（72）和传感片（73），所述第一接口（71）或第二接口（72）向所述传感片（73）两边输送测量液体（4），以便所述传感片（73）测量其两边测量液体（4）的压强差，液压平衡管（6），是一个上端开口的柱状容器，内部容纳所述测量液体（4），将测量液体（4）通过第三类液体连通管（23）输送到所述液体压力传感器（7）的第一接口（71），液面保持器（3），是一个直径大于所述液压平衡管（6）和液体连通管（2）的直径的柱状容器，上端有一个通气孔，所述液面保持器（3）内部容纳所述测量液体（4），将测量液体（4）通过第一类液体连通管（21）和第二类液体连通管（22）输送到所述液体压力传感器（7）的第二接口（72），所述液面保持器（3）固定在被监测结构（1）之外的位置，不随被监测结构（1）的沉降而沉降，步骤（2），依次按以下步骤监测所述被监测结构（1）的各个监测点（9）的沉降高度H：步骤（2.1）被监测结构（1）的偏置校正，在静止状态下，所述被监测结构(1)的各个监测点（9）的沉降为零，依次向所述液面保持器（3）和各个液压平衡管（6）中注入所述测量液体（4），使各个液压平衡管（6）内的液面高度和液面保持器（3）内的液面高度相等，此时液体压力传感器（7）的传感片（73）两边的压强差为零，在沉降情况下，按以下公式计算所述被监测结构（1）的各个监测点（9）的沉降高度H：H=S/(ρg)米，其中S为所述液体压力传感器（7）的传感片（73）两边的压强差，单位为帕斯卡，ρ为所述测量液体（4）的密度，单位为千克/米3，g为重力加速度常量，单位为米/秒2。