【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及山体滑坡监测设备，具体地指一种自发电筒状层式压力传感器。
技术介绍
1、山体滑坡是一种常见的地质灾害，每年发生在各地的山体滑坡都会带来不同程度的经济损失以及人员伤亡，因此对山体滑坡灾害进行监测和预防可以有效的减少山体滑坡带来的损害。
2、自上世纪八十年代以来，国内外研究人员对滑坡监测技术不断进行创新与发展，目前已形成几种较为成熟的监测技术，根据监测对象的不同，可分为降雨量监测、位移监测、应力监测等等，不同的监测对象采取的方法手段不同，采集的数据参数不同，因此采用的监测设备和传感器也有所不同。传统的压力监测传感器包括压电式压力传感器和压阻式压力传感器等，而这些传感器运用于滑坡监测中的最大限制就是设备需要外部供电，这也意味着传统压力监测传感器需要定时更换电源以维持正常工作。
3、在野外复杂多变的条件下更换外部电源会耗费巨大的人力物力，使得成本增加。因此开发一种具有自供电功能且可靠性高的传感器就显得尤为必要。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是要解决上述
技术介绍
的不足，提供一种无需外部提供电源、可靠性高的自发电筒状层式压力传感器。
2、为实现此目的，本专利技术所设计的自发电筒状层式压力传感器，它包括传感器壳体，其包括用于埋设于土体内的内壳体和同轴连接于所述内壳体的上方、用于承受山体滑坡的土体压力、可与所述内壳体产生轴向相对运动的外壳体；所述传感器壳体内部设置有可通过所述内壳体和所述外壳体的轴向相对运动、切割磁感线形成感应电信号的磁场机
3、进一步的，所述外壳体的顶部内表面中部和所述内壳体的底部内表面中部之间固定连接有弹簧。
4、进一步的，所述外壳体和内壳体之间连接有用于引导所述外壳体与所述内壳体发生相对轴向运动的导向机构；其包括垂直固定连接于所述外壳体顶部内表面上的多根导向轴，所述导向轴的下端垂直穿过所述内壳体的顶板固定有用于限制所述导向轴的下端从所述内壳体内部脱出的限位结构，多根所述导向轴沿所述弹簧的周向方向均匀间隔布置。
5、进一步的，所述限位结构包括可拆卸固定于多根所述导向轴底部的限位垫板，所述限位垫板与所述内壳体同轴布置。
6、进一步的，所述磁场机构包括用于产生磁场的磁场发生机构和用于切割磁感线的磁场切割机构。
7、进一步的，所述磁场发生机构包括垂直固定于所述外壳体的顶部内表面中央的上部永磁体和垂直固定于所述内壳体的底部内表面中央的下部永磁体。
8、进一步的，所述磁场切割机构包括同轴缠绕固定于所述上部永磁体表面或所述下部永磁体表面的磁感应线圈。
9、进一步的，所述内壳体电极层包括沿所述内壳体的高度方向间隔固定于所述内壳体的左侧外表面上的左电极层，相邻两个所述左电极层之间均设置有一个固定于所述内壳体的右侧外表面上的右电极层。
10、进一步的，所述左电极层和所述右电极层的高度相同，所述左电极层和所述右电极层沿所述内壳体的高度方向交替布置，所述左电极层和所述右电极层在水平方向上无重合部分。
11、更进一步的，所述外壳体电极层包括同轴固定于所述外壳体的底部内表面上、与所述左电极层或所述右电极层高度相同的电极圈。
12、本专利技术的有益效果是：本专利技术利用水平接触滑动模式理论将摩擦纳米发电机理论与压力监测传感器技术结合，设计了一种自发电筒状层式压力传感器，有效解决了滑坡监测中需要外部供电的问题，可以用于滑坡监测中的压力测量，反映滑坡发生时的压力参数，通过压力参数判断滑坡状态。通过多个自发电筒状层式压力传感器的结合可判断滑坡范围，对山体滑坡灾害进行了有效监测和预防，有效减少了山体滑坡带来的损害，降低了经济损失和人员伤亡。
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1.一种自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：它包括传感器壳体，其包括用于埋设于土体内的内壳体(1)和同轴连接于所述内壳体(1)的上方、用于承受山体滑坡的土体压力、可与所述内壳体(1)产生轴向相对运动的外壳体(2)；所述传感器壳体内部设置有可通过所述内壳体(1)和所述外壳体(2)的轴向相对运动、切割磁感线形成感应电信号的磁场机构；所述内壳体(1)的外表面和所述外壳体(2)的内表面上分别设置有可通过所述内壳体(1)和所述外壳体(2)的轴向相对运动、将所述感应电信号向外界输出的内壳体电极层和外壳体电极层。
2.如权利要求1所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述外壳体(2)的顶部内表面中部和所述内壳体(1)的底部内表面中部之间固定连接有弹簧(3)。
3.如权利要求2所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述外壳体(2)和内壳体(1)之间连接有用于引导所述外壳体(2)与所述内壳体(1)发生相对轴向运动的导向机构；其包括垂直固定连接于所述外壳体(1)顶部内表面上的多根导向轴(4)，所述导向轴(4)的下端垂直穿过所述内壳体(1)的顶板固定有用于限制所述
4.如权利要求3所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述限位结构包括可拆卸固定于多根所述导向轴(4)底部的限位垫板(5)，所述限位垫板(5)与所述内壳体(1)同轴布置。
5.如权利要求1所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述磁场机构包括用于产生磁场的磁场发生机构和用于切割磁感线的磁场切割机构。
6.如权利要求5所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述磁场发生机构包括垂直固定于所述外壳体(2)的顶部内表面中央的上部永磁体(6)和垂直固定于所述内壳体(1)的底部内表面中央的下部永磁体(7)。
7.如权利要求6所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述磁场切割机构包括同轴缠绕固定于所述上部永磁体(6)表面或所述下部永磁体(7)表面的磁感应线圈(8)。
8.如权利要求1所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述内壳体电极层包括沿所述内壳体(1)的高度方向间隔固定于所述内壳体(1)的左侧外表面上的左电极层(9)，相邻两个所述左电极层(9)之间均设置有一个固定于所述内壳体(1)的右侧外表面上的右电极层(10)。
9.如权利要求8所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述左电极层(9)和所述右电极层(10)的高度相同，所述左电极层(9)和所述右电极层(10)沿所述内壳体(1)的高度方向交替布置，所述左电极层(9)和所述右电极层(10)在水平方向上无重合部分。
10.如权利要求9所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述外壳体电极层包括同轴固定于所述外壳体(2)的底部内表面上、与所述左电极层(9)或所述右电极层(10)高度相同的电极圈(11)。
...【技术特征摘要】
1.一种自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：它包括传感器壳体，其包括用于埋设于土体内的内壳体(1)和同轴连接于所述内壳体(1)的上方、用于承受山体滑坡的土体压力、可与所述内壳体(1)产生轴向相对运动的外壳体(2)；所述传感器壳体内部设置有可通过所述内壳体(1)和所述外壳体(2)的轴向相对运动、切割磁感线形成感应电信号的磁场机构；所述内壳体(1)的外表面和所述外壳体(2)的内表面上分别设置有可通过所述内壳体(1)和所述外壳体(2)的轴向相对运动、将所述感应电信号向外界输出的内壳体电极层和外壳体电极层。
2.如权利要求1所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述外壳体(2)的顶部内表面中部和所述内壳体(1)的底部内表面中部之间固定连接有弹簧(3)。
3.如权利要求2所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述外壳体(2)和内壳体(1)之间连接有用于引导所述外壳体(2)与所述内壳体(1)发生相对轴向运动的导向机构；其包括垂直固定连接于所述外壳体(1)顶部内表面上的多根导向轴(4)，所述导向轴(4)的下端垂直穿过所述内壳体(1)的顶板固定有用于限制所述导向轴(4)的下端从所述内壳体(1)内部脱出的限位结构，多根所述导向轴(4)沿所述弹簧(3)的周向方向均匀间隔布置。
4.如权利要求3所述的自发电筒状层式压力传感器，其特征在于：所述限位结构包括可拆卸固定于多根所述导向轴(4)底部的限位垫板(5)，所述限位垫板(5)与所述内壳体(1)同轴布置...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，吴川，戴明松，徐卓知，韩昀，王红伟，李漪，田其，彭斌，丁亚洲，谭瑞山，
申请(专利权)人：湖北省电力规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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