磁懸浮電容式地脈動拾振器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于地脈動測試技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種磁懸浮電容式地脈動拾振器。
【背景技術(shù)】
[0002]地脈動是地面的一種穩(wěn)定的非重復(fù)性隨機(jī)波動，由于地脈動不同的頻幅變化和作用歷時，會引起巖土體的不同響應(yīng)，通過對觀測記錄到的地脈動信號分析可以得到測試場地的幅頻特性，這些信息(周期在0.05s?10s，振幅為千分之幾至幾微米)既可以反映場地的土層結(jié)構(gòu)特征，也可反映場地的動力特性。目前，地脈動測試作為是一種無損原位測試，在工程場地的地基類別劃分、場地選擇評價、滑坡的調(diào)查和監(jiān)測預(yù)報、以及地?zé)崞詹榈确矫嬉驯粡V泛應(yīng)用。但是，現(xiàn)有的地脈動拾振器存在一些突出的問題，如拾振器易被損壞、常與地面難以接觸嚴(yán)合而導(dǎo)致測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確甚至錯誤、波動測試易受到電磁環(huán)境干擾等，這些問題通常會使地脈動測試過程較為困難和結(jié)果不可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種磁懸浮電容式地脈動拾振器。該地脈動拾振器受干擾小，精度高，能夠準(zhǔn)確的檢測地脈動。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:包括殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有電容傳感器和與第一直流電源電連接的電磁鐵，以及在所述電磁鐵的磁場力作用下處于懸浮狀態(tài)的永磁體；所述電容傳感器包括懸浮極板和位于所述懸浮極板上方的固定極板，所述固定極板和懸浮極板均與第二直流電源電連接，所述懸浮極板固定在所述永磁體的上表面。
[0005]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述殼體上包裹有導(dǎo)磁層。
[0006]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述導(dǎo)磁層由多層硅鋼片疊置構(gòu)成，所述殼體由陶瓷制成。
[0007]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述電磁鐵的上表面設(shè)置有導(dǎo)磁板，所述永磁體位于導(dǎo)磁板的上方。
[0008]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述導(dǎo)磁板的上表面設(shè)置有定位板，所述定位板上開設(shè)有定位通孔。
[0009]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述電磁鐵為圓環(huán)形電磁鐵，所述圓環(huán)形電磁鐵的中心孔內(nèi)安裝有用于固定電磁鐵的限位螺栓。
[0010]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:包括用于校驗(yàn)所述殼體水平的水準(zhǔn)氣泡。
[0011]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述電磁鐵的下表面與所述殼體內(nèi)的底壁相接觸，所述固定極板與所述殼體內(nèi)的頂壁固定連接。
[0012]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述殼體的底部為平底。
[0013]上述的磁懸浮電容式地脈動拾振器，其特征在于:所述殼體的底部安裝有連接錐體。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計新穎合理。
[0016]2、本發(fā)明通過設(shè)置電容傳感器，并將電容傳感器的一個極板懸浮，從而利用地脈動使殼體振動，進(jìn)而引起電容傳感器的電容量變化，可以建立電容傳感器的電容量變化與地脈動振動幅值和位移之間的函數(shù)關(guān)系，從而可以通過場地振動引起的電容量變化情況得到地脈動振動參數(shù)，其有效利用了電容傳感器的敏感性，以及懸浮極板不受外界干擾的特點(diǎn)，有效提高了該地脈動拾振器的精度和敏感度。
[0017]3、本發(fā)明通過設(shè)置導(dǎo)磁板，在電磁鐵斷電時，能夠使永磁體磁力吸合在所述導(dǎo)磁板上，避免該地脈動拾振器在搬運(yùn)時對永磁體和懸浮極板造成損傷。并進(jìn)一步通過設(shè)置定位板和開設(shè)在中部的定位通孔，能夠在電磁鐵斷電時，所述永磁體進(jìn)入定位通孔內(nèi)與導(dǎo)磁板相吸合，并在定位通孔的定位作用下，所述永磁體不會移動，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了對永磁體的有效保護(hù)。
[0018]4、本發(fā)明殼體的導(dǎo)磁層由多層硅鋼片制成，能夠有效導(dǎo)通殼體內(nèi)外漏磁，使懸浮磁場不收外界影響，殼體連接在地面上，也就是說所述多層硅鋼片是接地的，從而使殼體接地，這樣能夠有效避免外部電場的影響，起到了屏蔽電場的作用。
[0019]5、本發(fā)明殼體的底部為平底，這種殼體能夠有效適應(yīng)巖層或者水泥結(jié)構(gòu)、地磚等場地，還可以在所述殼體的底部連接用于插入土體的錐體，通過設(shè)置錐體，使得該地脈動拾振器能夠有效適應(yīng)土質(zhì)較軟的土層場地，無論是平底的殼體還是連接有錐體的殼體，均能夠確保殼體與地面接觸嚴(yán)合，從而提高了該地脈動拾振器的準(zhǔn)確性。
[0020]6、本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)成本低，使用效果好，便于推廣使用。
[0021]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中電磁鐵處于通電狀態(tài)的使用狀態(tài)示意圖。
[0024]圖3為本發(fā)明電磁鐵的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖5為本發(fā)明實(shí)施例2中電磁鐵處于通電狀態(tài)的使用狀態(tài)示意圖。
[0027]圖6為本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖7為本發(fā)明實(shí)施例3中電磁鐵處于通電狀態(tài)的使用狀態(tài)示意圖。
[0029]圖8為本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖9為本發(fā)明實(shí)施例4中電磁鐵處于通電狀態(tài)的使用狀態(tài)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)記說明:
[0032]I—?dú)んw；2—水準(zhǔn)氣泡；3—定位板；
[0033]3-1一定位通孔； 4一固定極板；5—懸浮極板；
[0034]6一永磁體；7—導(dǎo)磁板；8一電磁鐵；
[0035]8-1一中心孔；9一限位螺檢；10—連接維體；
[0036]11—導(dǎo)磁層；12—水準(zhǔn)氣泡安裝槽；13—第一直流電源；
[0037]14—第二直流電源。
【具體實(shí)施方式】
[0038]實(shí)施例1
[0039]如圖1和圖2所示的一種磁懸浮電容式地脈動拾振器，包括殼體1，所述殼體I內(nèi)設(shè)置有電容傳感器和與第一直流電源13電連接的電磁鐵8，以及在所述電磁鐵8的磁場力作用下處于懸浮狀態(tài)的永磁體6 ;所述電容傳感器包括懸浮極板5和位于所述懸浮極板5上方的固定極板4，所述固定極板4和懸浮極板5均與第二直流電源14電連接，所述懸浮極板5固定在所述永磁體6的上表面。本實(shí)施例中，所述固定極板4與第二直流電源14的正極電連接，所述懸浮極板5與第二直流電源14的負(fù)極電連接。
[0040]本實(shí)施例中，該地脈動拾振器在使用時，將其放在地面上，即殼體I與地面接觸連接，然后打開所述第一直流電源13的開關(guān)給電磁鐵8通電，通電后的電磁鐵8會產(chǎn)生碗狀磁場，在所述碗狀磁場的磁場力作用下，所述永磁鐵6會懸浮起來，等到永磁體6處于穩(wěn)定的懸浮狀態(tài)時，也就是說電磁鐵8通電產(chǎn)生磁場力與永磁體6和懸浮極板5的總重力相抵消時，然后再打開所述第二直流電源14的開關(guān)給所述電容傳感器通電，從而在所述固定極板4和懸浮極板5上均產(chǎn)生感應(yīng)電荷，在測試地脈動時，殼體I會在地脈動的影響下發(fā)生振動，從而會使得固定極板4和懸浮極板5上的電荷量發(fā)生變化，即通過由固定極板4和懸浮極板5構(gòu)成的電容傳感器把地脈動的變化這一非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，進(jìn)而可以建立所述電容傳感器的電容量與振動幅值和位移之間的函數(shù)關(guān)系，通過測得場地振動而引起的電容量變化情況，進(jìn)而將這一電容量變化經(jīng)過放大器和轉(zhuǎn)換器件最終輸出，從而得到地脈動微動量。
[0041]本實(shí)施例中，所述第一直流電源13的電壓為3V?36V，并且所述第一直流電源13的電壓隨永磁體6和懸浮