一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器制造技术

一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，包括上端盖、密封舱、外壳、电路座、电路板、下端盖、集流环、底座、探针、温度探头；所述密封舱内装有溶液；密封舱上下端均加工有多级凹槽，上端盖与密封舱上端二级凹槽通过螺纹连接；外壳上端与密封舱下端一级凹槽通过螺纹连接；底座上下两端也加工有多级凹槽，探针放置于底座上端的二级凹槽内，探针的顶部穿过密封舱中间的通孔进入密封舱内部的溶液中；底座上端通过螺纹与密封舱下端二级凹槽相连接；底座下端通过螺纹与集流环相连接；所述电路座通过螺纹旋入外壳内部，电路座底部开有一个螺纹孔，温度探头通过螺纹旋入该螺纹孔内；所述电路板固定安装电路座上；所述下端盖上端与外壳下端螺纹连接。

【技术实现步骤摘要】
一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器
本专利技术涉及滑坡监测领域，尤其涉及一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，可实现对钻孔顶角的测量。
技术介绍
滑坡作为一种全球范围内常见的地质灾害，被联合国列为“国际减灾十年”计划的重要研究内容之一。无论是在时间上还是空间上，滑坡分布都非常广泛，在现今科学技术研究尚不能完全解释滑坡发生机理和演化过程的情况下，滑坡依然具有很大的突发性和破坏性。为有效避免或减轻滑坡地质灾害所带来的损失，国内外学者对滑坡进行了大量研究，并在滑坡的认知、发现、监测、预报、防治等方面取得了一系列的显著成果，而可靠的监测手段则是滑坡研究的基础，同时也是减轻灾害损失、减少人员伤亡的最有效途径。滑坡的监测方法可分为地表监测法和深部监测法，其中地表监测法仅对滑坡体地表的位移、降水量、孔隙水压等滑坡变化因素进行监测，由于滑坡的变化因素大多由滑坡体深部产生并逐渐蔓延至地表，因此滑坡深部监测的准确性更高。滑坡深部常见的监测参数包括位移、力及孔隙水压等，由于深部位移监测更能直观的反映滑坡体的演变过程，因此应用更为普遍，而测斜仪技术则是一种常用的滑坡深部位移监测方法。测斜仪是一种测定钻孔水平位移的监测仪器，使用时预先在潜在滑坡体上钻孔，钻孔完成后将硬塑料管或金属管放入钻孔内，管的长度与钻孔长度相同，随后将管与钻孔内壁之间的环空回填。将测斜仪自管口逐渐下放到管底，期间每隔固定距离采集一次数据(该距离一般为0.5米或1米)，测斜仪采集的数据为管与铅垂线之间的夹角(即井斜角)，因此，利用三角函数知识并结合井斜角及测斜仪所在位置深度便可得到测斜仪在每个测量点的水平位移情况。测斜仪中的核心部件为倾角传感器，其主要功能是测量钻孔顶角(又称井斜角)。根据顶角测量实现原理的不同，测斜仪中常用的倾角传感器分为两类，分别为摆式倾角传感器和加速度计式倾角传感器。其中摆式倾角传感器是采取特殊测量方法测量传感器内部摆件偏离轴线位置，从而得到顶角，但其部件组成复杂，且主要部件由机械运动部件组成，因此在使用过程中容易发生破坏或磨损，导致故障发生，因此使用较少。加速度计式倾角传感器一般才要能够检测质量(敏感质量)、支撑、电位器、弹簧、阻尼器、壳体等组成，采用电子方法测量顶角，因此精度较高，但其属于精密电子元件，在工况环境较复杂的地层中易造成损坏，且采用加速度计式倾角传感器测量顶角时，一般是利用捷联惯导公式进行求解，其计算过程较为复杂，因此，急需一种具有对环境的适应性高、数据处理简单、相应频率高且造价较低的滑坡用倾角传感器。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，用于对滑坡体深部位移监测中的顶角进行测量。本专利技术的实施例提供一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，包括上端盖、密封舱、外壳、电路座、电路板、下端盖、集流环、底座、探针和温度探头；所述密封舱内装有溶液；所述密封舱上下端均加工有多级凹槽，其中间设有一个通孔，上端盖与密封舱上端二级凹槽通过螺纹连接；外壳上端与密封舱下端一级凹槽通过螺纹连接；所述底座上下两端也加工有多级凹槽，探针放置于底座上端的二级凹槽内，探针的顶部穿过密封舱中间的通孔进入密封舱内部的溶液中；底座上端通过螺纹与密封舱下端二级凹槽相连接；底座下端通过螺纹与集流环相连接；所述电路座通过螺纹与外壳相连接并旋入外壳内部，电路座底部开有一个螺纹孔，温度探头通过螺纹旋入该螺纹孔内；所述电路板固定安装电路座上；所述下端盖上端通过螺纹与外壳下端相连接。进一步地，所述电导式倾角传感器还包括固定接头、铠装电缆和电缆防水接头，所述上端盖上方设有凹槽，固定接头下端与上端盖的凹槽通过螺纹连接；所述下端盖下端加工有多级凹槽，第一垫片放置于下端盖下端的一级凹槽内，电缆防水接头上端通过螺纹与下端盖下端二级凹槽相连接的同时将第一垫片压紧进行密封，铠装电缆穿过电缆防水接头的中心孔，当电缆防水接头与下端盖通过螺纹拧紧的同时，铠装电缆亦被夹紧，从而实现密封。进一步地，所述密封舱上端一级凹槽内放置有第一O型圈，上端盖与密封舱上端二级凹槽通过螺纹连接的同时将第一O型圈压紧进行密封；所述密封舱下端一级凹槽上放置有第二O型圈，外壳上端通过螺纹与密封舱下端一级凹槽连接的同时将第二O型圈压紧进行密封；所述密封舱下端二级凹槽内放置有第二垫片，底座上端通过螺纹与密封舱下端相连接的同时将第二垫片压紧进行密封；所述下端盖上端的阶梯轴处放置有第三O型圈，下端盖上端通过螺纹与外壳下端相连接的同时将第三O型圈压紧进行密封。进一步地，所述密封舱中间的通孔与探针之间设有第一橡胶环，第一橡胶环的四周通过胶水粘贴在所述密封舱中间的通孔上；所述底座上端的二级凹槽和探针之间设置有用于对探针进行固定的第二橡胶环；所述第二橡胶环的上方放置有压盖，固定螺钉穿过压盖上的通孔后通过螺纹与底座相连接的同时将第二橡胶环压紧，第二橡胶环被压紧的同时将产生径向变形，从而将探针抱紧固定。进一步地，所述电路座和电路板上加工有对应的通孔，螺栓依次穿过电路板及电路座上的通孔后与螺母相连接，将电路板固定于电路座上。进一步地，所述固定接头上端加工有用于拧卸的内六角凹槽，固定接头上端加工有外螺纹，用于将整个传感器与外部的连接与固定。进一步地，所述溶液采用浓度为0.25mol/L的氯化钠溶液。进一步地，所述探针材料为金属铂。进一步地，温度探头及探针的测量数据均通过导线(图中未画出)输入电路板，电路板对数据进行处理后将数据经铠装电缆输出。整个传感器的工作原理为：传感器内部的探针浸泡于密封舱内的氯化钠溶液中，且探针浸入溶液中的高度为h，此时将直流电源的正极与探针相连接，将直流电源的地与密封舱内壁相连接，由于溶液具有导电性，因此此时整个电路导通，此时电路中的导通电流为I；当顶角发生改变时，探针浸入溶液高度h将发生变化，此时电路中的导通电流I亦将发生变化，据此原理制成倾角传感器。附图说明图1为本专利技术一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器主视图。图2为本专利技术一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器俯视图。图3为本专利技术一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器仰视图。图4为本专利技术一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器A-A剖面示意图。图5为本专利技术一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器工作原理示意图。上述图中，1、上端盖；2、第一O型圈；3、密封舱；4、第一橡胶环；5、第二O型圈；6、外壳；7、第二橡胶环；8、电路座；9、第三O型圈；10、螺母；11、第一垫片；12、铠装电缆；13、电缆防水接头；14、电路板；15、下端盖；16、螺栓；17、集流环；18、底座；19、固定螺钉；20、压盖；21、第二垫片；22、溶液；23、探针；24、固定接头；25、温度探头。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地描述。请参考图1、图2、图3和图4，本专利技术的实施例提供了一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，包括上端盖1、第一O型圈2、密封舱3、第一橡胶环4、第二O型圈5、外壳6、第二橡胶环7、电路座8、第三O型圈9、螺母10、第一垫片11、铠装电缆12、电缆防水接头13、电路板14、下端盖15、螺栓16、集流本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，其特征在于：包括上端盖、密封舱、外壳、电路座、电路板、下端盖、集流环、底座、探针和温度探头；所述密封舱内装有溶液；所述密封舱上下端均加工有多级凹槽，其中间设有一个通孔，上端盖与密封舱上端二级凹槽通过螺纹连接；外壳上端与密封舱下端一级凹槽通过螺纹连接；所述底座上下两端也加工有多级凹槽，探针放置于底座上端的二级凹槽内，探针的顶部穿过密封舱中间的通孔进入密封舱内部的溶液中；底座上端通过螺纹与密封舱下端二级凹槽相连接；底座下端通过螺纹与集流环相连接；所述电路座通过螺纹与外壳相连接并旋入外壳内部，电路座底部开有一个螺纹孔，温度探头通过螺纹旋入该螺纹孔内；所述电路板固定安装电路座上；所述下端盖上端通过螺纹与外壳下端相连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，其特征在于：包括上端盖、密封舱、外壳、电路座、电路板、下端盖、集流环、底座、探针和温度探头；所述密封舱内装有溶液；所述密封舱上下端均加工有多级凹槽，其中间设有一个通孔，上端盖与密封舱上端二级凹槽通过螺纹连接；外壳上端与密封舱下端一级凹槽通过螺纹连接；所述底座上下两端也加工有多级凹槽，探针放置于底座上端的二级凹槽内，探针的顶部穿过密封舱中间的通孔进入密封舱内部的溶液中；底座上端通过螺纹与密封舱下端二级凹槽相连接；底座下端通过螺纹与集流环相连接；所述电路座通过螺纹与外壳相连接并旋入外壳内部，电路座底部开有一个螺纹孔，温度探头通过螺纹旋入该螺纹孔内；所述电路板固定安装电路座上；所述下端盖上端通过螺纹与外壳下端相连接。2.根据权利要求1所述的一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，其特征在于：还包括固定接头、铠装电缆和电缆防水接头，所述上端盖上方设有凹槽，固定接头下端与上端盖的凹槽通过螺纹连接；所述下端盖下端加工有多级凹槽，第一垫片放置于下端盖下端的一级凹槽内，电缆防水接头上端通过螺纹与下端盖下端二级凹槽相连接的同时将第一垫片压紧进行密封，铠装电缆穿过电缆防水接头的中心孔，当电缆防水接头与下端盖通过螺纹拧紧的同时，铠装电缆亦被夹紧，从而实现密封。3.根据权利要求1所述的一种用于滑坡监测的电导式倾角传感器，其特征在于：所述密封舱上端一级凹槽内放置有第一O型圈，上端盖与密封舱上端二级凹槽通过螺纹连接的同时将第一O型圈压紧进行密封；所述密封舱下端一级凹槽上放置有第二O型圈，外壳上端通过螺纹与密封舱下端一级凹槽连接的同时将第二O型圈压紧进行密封；所述密封舱下端二级凹槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴川，丁华锋，韩磊，吴斐，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42