本發(fā)明涉及滑坡監(jiān)測領(lǐng)域，尤其涉及一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器，可對(duì)深部滑坡體的變形角度進(jìn)行監(jiān)測。

背景技術(shù)：

我國山體眾多，滑坡災(zāi)害多發(fā)。在現(xiàn)今科學(xué)技術(shù)研究尚不能完全解釋滑坡發(fā)生機(jī)理和演化過程的情況下，滑坡依然具有很大的突發(fā)性和破壞性。為有效避免滑坡災(zāi)害造成的損失，對(duì)滑坡進(jìn)行有效的監(jiān)測進(jìn)而進(jìn)行預(yù)測是目前最行之有效的手段。

常見的滑坡監(jiān)測方法可分為地表監(jiān)測法和深部監(jiān)測法，其中地表監(jiān)測法僅對(duì)滑坡體地表的位移、降水量、孔隙水壓等滑坡變化因素進(jìn)行監(jiān)測，由于滑坡的變化因素大多由滑坡體深部產(chǎn)生并逐漸蔓延至地表，因此滑坡深部監(jiān)測的準(zhǔn)確性更高。

常見的滑坡深部監(jiān)測參數(shù)包括深部位移、力及孔隙水壓等，其中深部位移是滑坡監(jiān)測及預(yù)測的最重要的參數(shù)。深部位移監(jiān)測常用測斜儀來實(shí)現(xiàn)，而測斜儀正是通過監(jiān)測滑坡體的變形傾角來計(jì)算滑坡體深部位移的。而常見的測斜儀測量的傾角數(shù)據(jù)為一維數(shù)據(jù)，即只能反映直角坐標(biāo)系中某一個(gè)軸的傾角數(shù)據(jù)，因此計(jì)算結(jié)果只能反映出滑坡體在直角坐標(biāo)系中某個(gè)方向的位移投影，而若采用雙軸傾角傳感器為基礎(chǔ)進(jìn)行測斜儀的設(shè)計(jì)，則最終結(jié)果可得到滑坡體在直角坐標(biāo)系中某兩個(gè)方向的位移投影，兩個(gè)方向的位移數(shù)據(jù)將更加有利于對(duì)滑坡體進(jìn)行分析及預(yù)測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器。

本發(fā)明的實(shí)施例提供一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器，包括壓蓋、多個(gè)探針、底座、溶液、電導(dǎo)液艙、開槽螺栓和密封座，所述底座的上部設(shè)有三級(jí)凹槽，其中第三級(jí)凹槽內(nèi)設(shè)有多個(gè)盲孔，每個(gè)所述盲孔內(nèi)過盈配合安裝有第二橡膠環(huán)，每個(gè)第二橡膠環(huán)中部加工有通孔，每一探針底部通過過盈配合分別放入對(duì)應(yīng)的第二橡膠環(huán)中部通孔內(nèi)并與底座相接觸；所述底座的第一級(jí)凹槽內(nèi)放置有第一o型圈，所述底座的第二級(jí)凹槽加工有螺紋，所述電導(dǎo)液艙下部通過螺紋旋入底座的第二級(jí)凹槽內(nèi)并將第一o型圈壓緊進(jìn)行密封；所述電導(dǎo)液艙上部凹槽內(nèi)放置有第二o型圈，且電導(dǎo)液艙上部凹槽內(nèi)加工有螺紋，密封座下部通過螺紋與電導(dǎo)液艙上部凹槽相連接的同時(shí)將第二o型圈壓緊進(jìn)行密封；所述密封座頂部加工有三級(jí)凹槽，其中第三級(jí)凹槽內(nèi)加工有與底座的第三級(jí)凹槽內(nèi)的多個(gè)盲孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)階梯通孔，每個(gè)階梯通孔內(nèi)設(shè)有第一橡膠環(huán)，第一橡膠環(huán)中部設(shè)有通孔；所述壓蓋底部加工有與密封座頂部第三級(jí)凹槽內(nèi)的階梯通孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)的中間均設(shè)有通孔；壓蓋放置于密封座頂部的第三級(jí)凹槽內(nèi)并讓壓蓋底部的多個(gè)凸臺(tái)與多個(gè)第一橡膠環(huán)相接觸；這樣每個(gè)探針的頂部依次穿過密封座、第一橡膠環(huán)及壓蓋的凸臺(tái)的通孔；所述壓蓋上端中部設(shè)有通孔，開槽螺栓穿過壓蓋上的通孔后通過螺紋旋入密封座，同時(shí)將擠壓每個(gè)第一橡膠環(huán)，使其產(chǎn)生徑向變形，從而將第一橡膠環(huán)內(nèi)的探針抱緊進(jìn)行密封，由此在電導(dǎo)液艙內(nèi)形成密閉空間，所述溶液盛放在所述電導(dǎo)液艙的密閉空間內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述雙軸傾角傳感器還包括溫度座和溫度探頭，所述溫度座中部加工有螺紋通孔，溫度探頭通過螺紋旋入該螺紋通孔內(nèi)；所述溫度座的下端通過螺紋固定在密封座上端的二級(jí)凹槽上；所述溫度座與密封座上端的一級(jí)凹槽之間設(shè)有用于密封的第三o型圈。

進(jìn)一步地，所述雙軸傾角傳感器還包括電路板、固定板、電路座以及電路艙；所述電路艙下端通過螺紋與溫度座上端相連接，電路艙與溫度座上端凹槽之間放置有用于密封的第四o型圈，所述電路艙上端加工有三級(jí)凹槽，電路座通過螺紋旋入電路艙的第三級(jí)凹槽內(nèi)；所述固定板和電路座上設(shè)有對(duì)應(yīng)的通孔，固定螺栓依次穿過固定板及電路座上的通孔后與螺母相連接，從而將固定板固定于電路座上；所述電路板通過固定螺釘固定于固定板上部；

進(jìn)一步地，所述雙軸傾角傳感器還包括頂蓋、防水接頭和電纜，所述頂蓋下端通過螺紋與電路艙上端第二級(jí)凹槽連接，頂蓋下端與電路艙上端第一級(jí)凹槽之間設(shè)有用于密封的第五o型圈；所述頂蓋上加工有階梯通孔，階梯通孔內(nèi)放置有墊片，電纜依次穿過墊片及防水接頭的通孔后連接與電路板，防水接頭下部通過螺紋旋入頂蓋階梯通孔的同時(shí)將電纜抱緊進(jìn)行密封。

進(jìn)一步地，所述的探針的數(shù)量為8。

進(jìn)一步地，所述的探針及溫度探頭的輸出數(shù)據(jù)均輸入電路板，通過電路板對(duì)探針及溫度輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得出雙軸的傾角。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是：本發(fā)明采用雙軸傾角傳感器為基礎(chǔ)進(jìn)行測斜儀的設(shè)計(jì)，最終結(jié)果可得到滑坡體在直角坐標(biāo)系中某兩個(gè)方向的位移投影，兩個(gè)方向的位移數(shù)據(jù)將更加有利于對(duì)滑坡體進(jìn)行分析及預(yù)測。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器測量軸示意圖。

圖2為本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器工作原理示意圖。

圖3為本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器主視圖。

圖4為本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器俯視圖。

圖5為本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器a-a剖面示意圖。

圖6為本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器零件壓蓋示意圖。

圖中：防水接頭1；2-頂蓋；3-電路板；4-固定螺釘；5-電路艙；6-電路座；7-第四o型圈；8-溫度座；9-第三o型圈；10-壓蓋；11-第一橡膠環(huán)；12-第二o型圈；13-第一o型圈；14-第二橡膠環(huán)；探針15；16-底座；17-溶液；18-電導(dǎo)液艙；19-開槽螺栓；20-密封座；21-溫度探頭；22-螺母；23-固定板；24-固定螺栓；25-第五o型圈；26-墊片；27-電纜。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。

請(qǐng)參考圖1、圖2和圖3，本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器的主視圖、俯視圖、a-a剖面示意圖，一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器，包括防水接頭1、頂蓋2、電路板3、固定螺釘4、電路艙5、電路座6、第四o型圈7、溫度座8、第三o型圈9、壓蓋10、多個(gè)第一橡膠環(huán)11、第二o型圈12、第一o型圈13、多個(gè)第二橡膠環(huán)14、多個(gè)探針15、底座16、溶液17、電導(dǎo)液艙18、開槽螺栓19、密封座20、溫度探頭21、螺母22、固定板23、固定螺栓24、第五o型圈25、墊片26和電纜27。

所述底座16的上部加工有三級(jí)凹槽，其中第三級(jí)凹槽內(nèi)加工有多個(gè)盲孔，每個(gè)第二橡膠環(huán)14通過過盈配合分別塞入底座16的第三級(jí)凹槽內(nèi)的盲孔內(nèi)，每個(gè)第二橡膠環(huán)14中部加工有通孔，多個(gè)探針15底部通過過盈配合分別塞入對(duì)應(yīng)的第二橡膠環(huán)14中部通孔內(nèi)并與底座16相接觸。

所述底座16第一級(jí)凹槽內(nèi)放置有第一o型圈13，所述底座16第二級(jí)凹槽加工有螺紋，電導(dǎo)液艙18下部通過螺紋旋入底座16的第二級(jí)凹槽內(nèi)并將第一o型圈13壓緊進(jìn)行密封。

所述電導(dǎo)液艙18上部凹槽內(nèi)放置有第二o型圈12，且電導(dǎo)液艙18上部凹槽內(nèi)加工有螺紋，密封座20下部通過螺紋與電導(dǎo)液艙18上部凹槽相連接的同時(shí)將第二o型圈12壓緊進(jìn)行密封。

所述密封座20頂部加工有三級(jí)凹槽，其中第三級(jí)凹槽內(nèi)加工有與底座16的第三級(jí)凹槽內(nèi)的盲孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)階梯通孔，每個(gè)所述第一橡膠環(huán)11分別放入階梯通孔內(nèi)；所述壓蓋10底部加工有與密封座20頂部第三級(jí)凹槽內(nèi)的階梯通孔對(duì)應(yīng)的多個(gè)凸臺(tái)，每個(gè)凸臺(tái)的中間均設(shè)有通孔；壓蓋10放置于密封座20頂部的第三級(jí)凹槽內(nèi)并保證壓蓋10底部的每個(gè)凸臺(tái)與對(duì)應(yīng)的每個(gè)第一橡膠環(huán)11相接觸；這樣每個(gè)探針15的頂部依次穿過密封座20、第一橡膠環(huán)11及壓蓋10的通孔。

所述壓蓋10上端中部加工有通孔，開槽螺栓19穿過壓蓋10上的通孔后通過螺紋旋入密封座20，同時(shí)將擠壓每個(gè)第一橡膠環(huán)11，使其產(chǎn)生徑向變形，從而將第一橡膠環(huán)11內(nèi)的探針15抱緊進(jìn)行密封，由此在電導(dǎo)液艙18內(nèi)形成密閉空間；所述溶液17盛放在所述電導(dǎo)液艙18的密閉空間內(nèi)。

所述密封座20上端第一級(jí)凹槽內(nèi)放置有第三o型圈9，所述密封座20上端第二級(jí)凹槽加工有螺紋，溫度座8下端通過螺紋與密封座20相連接的同時(shí)將第三o型圈9壓緊進(jìn)行密封。

所述溫度座8上端凹槽內(nèi)放置有第四o型圈7，電路艙5下端通過螺紋與溫度座8上端相連接的同時(shí)將第四o型圈7壓緊進(jìn)行密封。所述溫度座8中部加工有螺紋通孔，溫度探頭21通過螺紋旋入該螺紋通孔內(nèi)。

所述電路艙5上端加工有三級(jí)凹槽，電路座6通過螺紋旋入電路艙5的第三級(jí)凹槽內(nèi)，電路座6上加工有通孔，固定板23放置于電路座6上，固定螺栓24依次穿過固定板23及電路座6上的通孔后與螺母22相連接，從而將固定板23固定于電路座6上。

所述固定板23上端加工有螺紋通孔，電路板3放置于固定板23上部，固定螺釘4穿過電路板3上的通孔后旋入固定板23上的螺紋通孔內(nèi)，從而將電路板3固定于固定板23上。

所述電路艙5上端第一級(jí)凹槽內(nèi)放置有第五o型圈25，頂蓋2下端通過螺紋與電路艙5上端第二級(jí)凹槽連接的同時(shí)將第五o型圈25壓緊進(jìn)行密封。

所述頂蓋2上加工有階梯通孔，墊片26放置于該階梯通孔內(nèi)，電纜27依次穿過墊片26及防水接頭1的通孔后達(dá)到傳感器外部，防水接頭1下部通過螺紋旋入頂蓋2階梯通孔的同時(shí)將電纜27抱緊進(jìn)行密封。

本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器零件壓蓋10示意圖如圖4所示，所述的探針15的數(shù)量為8個(gè)，零件壓蓋10的凸臺(tái)數(shù)目亦為8個(gè)。

所述的探針15及溫度探頭21的輸出數(shù)據(jù)均輸入電路板3(連接線在圖中未畫出)，電路板3通過電路板3對(duì)探針15及溫度輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得出雙軸的傾角，處理后得出雙軸的傾角經(jīng)電纜27輸出。

請(qǐng)參考圖5，本發(fā)明的實(shí)施例的一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器測量軸示意圖，以本發(fā)明所研制的傳感器所在位置建立直角坐標(biāo)系，則本發(fā)明所研制的傳感器可對(duì)圖中的x軸及y軸所示的方向的傾角進(jìn)行測量。

請(qǐng)參考圖6，本發(fā)明一種基于電導(dǎo)探針的雙軸傾角傳感器工作原理示意圖，所述電導(dǎo)液艙18的密閉空間內(nèi)裝有溶液17，此時(shí)給電導(dǎo)液艙18的內(nèi)壁通直流電的負(fù)極，給探針15通直流電的正極，由于溶液17的電導(dǎo)率不為0，則此時(shí)探針15、溶液17和電導(dǎo)液艙18內(nèi)壁之間形成電流回路，每個(gè)探針15均可形成一個(gè)電流回路，且電流回路中的電流大小與探針15浸入溶液17的深度成正比。當(dāng)此時(shí)傳感器水平放置時(shí)(請(qǐng)參考圖6中的a圖)，每個(gè)探針15浸入溶液17的深度均為△h，由于每個(gè)探針15浸入溶液17的深度△h相等，因此1#探針15、2#探針15....n#探針15電路中的電流相等；當(dāng)傳感器饒圖5中x軸或y軸方向任意傾斜時(shí)，此時(shí)每個(gè)探針15浸入溶液17的高度將發(fā)生變化(請(qǐng)參考圖6中的b圖)，1#探針15、2#探針15....n#探針15浸入溶液17的深度分別為△h1、△h2、△h3......△hn；由于△h1、△h2、△h3......△hn各不相同，因此1#探針15、2#探針15....n#探針15電路中的電流不相等，且傳感器繞雙軸的傾斜角與各個(gè)探針15電流值的大小及所有探針15電流值的組合存在唯一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，據(jù)此原理可制成雙軸傾角傳感器。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位詞是以附圖中零部件位于圖中以及零部件相互之間的位置來定義的，只是為了表達(dá)技術(shù)方案的清楚及方便。應(yīng)當(dāng)理解，所述方位詞的使用不應(yīng)限制本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍。

在不沖突的情況下，本文中上述實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互結(jié)合。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。