【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及基坑灌漿液位監測領域，具體為一種超深基坑灌漿液位動態監測設備。
技術介紹
1、為提高大壩的整體穩定性和安全性，延長大壩的使用壽命，常用灌漿法構筑地基防滲帷幕，灌漿階段參數的實時監測已成為評估灌漿質量的關鍵指標之一。然而，目前在深度較深約為200m的工況下，一般采用人工提拉式的方法對灌漿料到泥漿上表面的距離進行數據的采集。人工提拉式就是將帶刻度的鐵繩放入泥漿中，由于泥漿和灌漿料的密度和硬度不同，工人依靠感覺來判斷鐵繩是否接觸到灌漿料，并通過刻度讀取灌漿料的高度。這種傳統的測量方式無法準確的把握灌漿過程中灌漿料到達的實時高度，導致無法準確調節灌漿壓力，還會造成拔管不及時等現象，造成不必要的浪費。灌漿深度大約為200米左右的泥漿環境中，超聲波以及光信號的衰減較快，且現場噪聲影響較大，無法在此惡劣的工況下進行有效的數據采集。
技術實現思路
1、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，解決了現有技術中，工人依靠感覺來判斷鐵繩是否接觸到灌漿料，并通過刻度讀取灌漿料的高度，因此無法準確的把握灌漿過程中灌漿料到達的實時高度的問題。
2、為實現以上目的，本專利技術通過以下技術方案予以實現：一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，包括：
3、外殼，設為空心倒錐形，其頂部設置有上殼，所述上殼頂部設置有支環，所述支環的中部安裝有波紋膜，其用于隨壓力進行形變；
4、曲桿，位于外殼內，其頂部與波紋膜相連，底部與傳動機構連接，所述曲桿用于
5、細繩，多個細繩頂部均設有磁片，所述傳動機構運行后帶動切割刀旋轉陸續切斷細繩使磁片上浮。
6、優選的，所述傳動機構包括有：
7、支桿，其一側連接有扇齒輪，另一側與曲桿活動連接，所述曲桿隨動波紋膜形變進行移動，并帶動支桿使扇齒輪擺動；
8、小齒輪，其與大齒輪一同軸，用于傳遞扇齒輪擺動使大齒輪一旋轉；
9、大齒輪二，其一側與棘輪相連，另一側設有錐齒輪一，且三者同軸設置，所述錐齒輪一底部連接有錐齒輪二，所述大齒輪二用于傳遞大齒輪一動能帶動錐齒輪二旋轉，所述棘輪外部設有鎖止機構，用于使棘輪定向旋轉進行傳動后帶動錐齒輪一和錐齒輪二旋轉，且所述切割刀安裝在錐齒輪二底部隨同錐齒輪二旋轉切割細繩。
10、優選的，所述上殼底面的中部一側固定連接有支架一，所述支架一底部轉動連接有軸一，所述小齒輪和大齒輪一均固定連接在軸一外側，所述上殼底面的中部固定連接有支架二，所述支架二底部轉動連接有軸二，所述棘輪與軸二轉動連接，所述錐齒輪一與軸二固定連接。
11、優選的，所述上殼底面的中部外側固定連接有支架三，所述支架三的中部固定連接有固定桿，所述錐齒輪二與固定桿轉動連接。
12、優選的，所述固定桿的頂部固定連接有支架四，所述支架四的頂部與扇齒輪一側轉動連接。
13、優選的，所述支架三底部的中部外側固定連接有卡環，所述卡環的中部開設有多個孔，且所述細繩的底部安裝于孔內，所述上殼頂面的中部外側設置有硅膠材質的壓片，所述壓片位于磁片的頂面。
14、優選的，所述鎖止機構包括有插桿和棘爪，所述插桿的端部安裝有支座，所述棘爪的一側與棘輪的外側接觸，所述棘爪的中部固定連接有連接桿，所述連接桿位于支座內，且連接桿的外側套設有扭簧，所述插桿的中部固定連接在軸二的中部，且位于棘輪和錐齒輪一之間。
15、優選的，多個所述磁片表面的顏色和圖案均各不相同，且本裝置整體密度大于泥漿密度但小于灌漿料密度，當所述磁片上浮后，通過分析磁片的顏色和圖案獲取灌漿料的液面深度。
16、優選的，分析磁片的顏色和圖案獲取灌漿料的液面深度，包括以下步驟：
17、s1、首先標記并記錄每個磁片的顏色和圖案類型，隨后確定距離切割刀切割面最近磁片的顏色和圖片，并將其設定為初始磁片，再將剩余的磁片按照切割刀的切割方向依次進行排列并記錄，
18、s2、當磁片上浮并收集到該磁片后，首先使用掃描設備獲取磁片的顏色圖像，并將圖像進行預處理，轉換為統一的格式和大小，隨后進行灰度化處理，再應用算法提高圖像質量；
19、s3、根據灰度化處理后顏色卡片的顏色特征，使用顏色分割算法將圖像分割成不同的顏色區域，使用顏色直方圖來表示和識別，隨后對比預先記錄的磁片排列并記錄，尋找相同特征并確定上浮磁片的編號及信息；
20、s4、將最終提取的信息、識別結果和對比結果打包成數據格式傳輸到計算機；
21、s5、計算機對傳輸信息解析，并顯示深度信息。
22、優選的，掃描設備包括攝像機，提高圖像質量使用濾波和去噪算法，所述s4中，數據傳輸包括無線網絡和usb線。
23、本專利技術提供了一種超深基坑灌漿液位動態監測設備。具備以下有益效果：
24、1、本專利技術通過本裝置隨著灌漿料上浮，利用波紋膜逐漸帶動曲桿位移，進而使傳動結構逐漸帶動切割刀將多個細繩逐一切斷并將磁片逐一釋放，獲取磁片信息后可獲取灌漿深度，實現了灌漿液位的實時監測，解決了傳統依靠人工提拉式方法判斷液位深度的不準確性，減少了人為誤差，避免了對灌漿壓力無法準確調節的問題。
25、2、本專利技術通過壓片與上殼的緊密貼合，實現了對外界泥漿的封堵，避免了磁片和細繩釋放后，泥漿進入裝置內部，確保了設備在惡劣工況下的正常運作，解決了液位測量過程中的設備污染和數據準確性問題。
26、3、通過轉動上殼可將上殼與外殼分離，隨后即可重新加裝磁片和細繩，通過將細繩底部系緊在卡環上，可拉緊磁片，然后重新記錄磁片信息，最后將上殼擰進在外殼上即可進行下一次的深度測試，以此實現裝置的循環利用。
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1.一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述傳動機構包括有：
3.根據權利要求2所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述上殼(2)底面的中部一側固定連接有支架一(17)，所述支架一(17)底部轉動連接有軸一，所述小齒輪(8)和大齒輪一(9)均固定連接在軸一外側，所述上殼(2)底面的中部固定連接有支架二(18)，所述支架二(18)底部轉動連接有軸二，所述棘輪(11)與軸二轉動連接，所述錐齒輪一(12)與軸二固定連接。
4.根據權利要求2所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述上殼(2)底面的中部外側固定連接有支架三(19)，所述支架三(19)的中部固定連接有固定桿(20)，所述錐齒輪二(13)與固定桿(20)轉動連接。
5.根據權利要求4所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述固定桿(20)的頂部固定連接有支架四(21)，所述支架四(21)的頂部與扇齒輪(7)一側轉動連接。
6.根據權利要
7.根據權利要求3所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述鎖止機構包括有插桿(23)和棘爪(25)，所述插桿(23)的端部安裝有支座(24)，所述棘爪(25)的一側與棘輪(11)的外側接觸，所述棘爪(25)的中部固定連接有連接桿(26)，所述連接桿(26)位于支座(24)內，且連接桿(26)的外側套設有扭簧，所述插桿(23)的中部固定連接在軸二的中部，且位于棘輪(11)和錐齒輪一(12)之間。
8.根據權利要求1所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，多個所述磁片(16)表面的顏色和圖案均各不相同，且本裝置整體密度大于泥漿密度但小于灌漿料密度，當所述磁片(16)上浮后，通過分析磁片(16)的顏色和圖案獲取灌漿料的液面深度。
9.根據權利要求8所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，分析磁片(16)的顏色和圖案獲取灌漿料的液面深度，包括以下步驟：
10.根據權利要求9所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述S2中，掃描設備包括攝像機，提高圖像質量使用濾波和去噪算法，所述S4中，數據傳輸包括無線網絡和USB線。
...【技術特征摘要】
1.一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述傳動機構包括有：
3.根據權利要求2所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述上殼(2)底面的中部一側固定連接有支架一(17)，所述支架一(17)底部轉動連接有軸一，所述小齒輪(8)和大齒輪一(9)均固定連接在軸一外側，所述上殼(2)底面的中部固定連接有支架二(18)，所述支架二(18)底部轉動連接有軸二，所述棘輪(11)與軸二轉動連接，所述錐齒輪一(12)與軸二固定連接。
4.根據權利要求2所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述上殼(2)底面的中部外側固定連接有支架三(19)，所述支架三(19)的中部固定連接有固定桿(20)，所述錐齒輪二(13)與固定桿(20)轉動連接。
5.根據權利要求4所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述固定桿(20)的頂部固定連接有支架四(21)，所述支架四(21)的頂部與扇齒輪(7)一側轉動連接。
6.根據權利要求4所述的一種超深基坑灌漿液位動態監測設備，其特征在于，所述支架三(19)底部的中部外側固定連接有卡環(22)，所述卡環(22)的中部開設有多個孔，且所述細繩...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉強，楊光，魏自超，王洋，鄭嘉欣，王宏毅，謝明哲，吳桐，郭家臣，焦瑩，趙鳳嬌，
申請(專利權)人：天津理工大學，
類型：發明
國別省市：
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