本发明专利技术提供了一种用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器及其制备方法，包括如下步骤：S1、通过原位生长在聚苯乙烯微球表面生长ZIF‑8颗粒，而后通过溶剂浸泡，离心得中空结构ZLF‑8粒子；S2、将中空结构ZLF‑8粒子高温煅烧，得中空结构碳球；S3、将中空结构碳球溶于甲醇中，得导电溶液；S4、将三聚氰胺海绵浸入到导电溶液中，挤压数次，烘干使溶剂完全蒸发，得导电海绵；S5、在导电海绵的上下两侧分别装贴同尺寸大小的导电铜胶带，并用导电铜线将导电海绵两侧的导电铜胶带连接，即得传感器。该发明专利技术利用中空结构碳球内部为空心状态，具有更轻的重量和较大的内外表面积，减小传感器整体质量，而且可为传感器的感应区域提供更多反应位点，提高传感器灵敏度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于传感器，具体涉及一种用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器及其制备方法。
技术介绍
1、输电线路杆塔的主要功能是支撑输电线路，使其能够跨越河流、山地、森林等各种地形，保证输电线路的稳定运行。输电线路杆塔的稳定性对保障电路不受损害，从而保障人民的生命财产安全至关重要。
2、但是输电线路杆塔的稳定性与地质构造密切相关。在地质复杂的地区，降雨、河流侵蚀等气候因素也可能导致边坡松动、滑坡等现象。极端的气候条件和全球气候变化更是滑坡发生的主要触发和诱发条件。对于输电线路杆塔边坡失稳的监测具有极其重要的意义。首先，实时监测能够及时发现边坡的变形和位移，从而预测可能发生的滑坡或崩塌，为及时采取应对措施提供依据；其次，通过监测可以了解边坡治理后的效果，评估边坡的稳定性，为后续的维护和管理提供数据支持；最后，监测还有助于提前预警，减少因边坡失稳导致的杆塔倒塌、线路中断等事故，保障电力系统的稳定运行和人民的生命财产安全。因此，为了保障输电线路的安全运行，需要对杆塔边坡进行定期监测和评估，及时发现并处理潜在的安全隐患。
3、位移传感器作为边坡监测的重要工具，能够实时、连续地监测边坡的位移变化情况，对于评估边坡的稳定性、预防滑坡等地质灾害具有重要意义。但现有位移传感器存在一些固有的缺陷，如测量范围受到一定的限制，测量精度和稳定性易受到环境因素的影响；同时小型化和传感器的测量精度和稳定性是相互矛盾的。因此，如何开发一种小型化杆塔边坡失稳监测装置是非常有必要的。
技术实现思路
>1、本专利技术的目的是提供一种用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，包括如下步骤：
4、s1、通过原位生长在聚苯乙烯微球表面生长一层致密的zif-8颗粒，而后通过溶剂浸泡，离心得到中空结构zlf-8粒子；
5、s2、将步骤s1获得的中空结构zlf-8粒子在管式炉中高温煅烧反应，得到中空结构碳球；
6、s3、将步骤s2获得的中空结构碳球溶于甲醇中，得到导电溶液；
7、s4、将三聚氰胺海绵浸入到步骤s3制得的导电溶液中，挤压数次，烘干使溶剂完全蒸发，得到导电海绵；
8、s5、在导电海绵的上下两侧分别装贴同尺寸大小的导电铜胶带，并用导电铜线将导电海绵两侧的导电铜胶带连接，即得柔性的传感器。
9、进一步的，所述步骤s1中，中空结构zlf-8粒子制备过程如下：
10、将聚苯乙烯微球溶液加入甲醇中分散均匀，再依次加入zn(no3)2·6h2o、2-甲基咪唑搅拌反应0.5～2h，经离心、洗涤、干燥，得到ps@zif-8核壳粒子；
11、将获得的ps@zif-8核壳粒子浸泡在n，n-二甲基甲酰胺中2～12h，经离心、洗涤、干燥，得到中空结构zlf-8粒子。
12、进一步的，所述聚苯乙烯微球溶液制备过程如下：将苯磺酸钠、碳酸氢钠、苯乙烯和过硫酸钾溶于去离子水中，在65～90℃条件下磁力搅拌反应16～20h，经离心、干燥，得到聚苯乙烯微球，再将聚苯乙烯微球溶于去离子水中配制成聚苯乙烯微球溶液。
13、进一步的，所述苯磺酸钠、碳酸氢钠、苯乙烯和过硫酸钾质量比为(0.01～0.05):(0.12～0.38):(26.65～79.95):(0.25～0.75)。
14、进一步的，所述中空结构zlf-8粒子制备过程中，zn(no3)2·6h2o与2-甲基咪唑的质量比为(0.6～1.8):(3.32～9.96)，所述zn(no3)2·6h2o质量与聚苯乙烯微球溶液体积之比为(0.6～1.8)g:(10～30)ml，所述聚苯乙烯微球溶液的质量浓度为8～12wt％。
15、进一步的，所述步骤s2中，管式炉中高温煅烧反应条件为：在氮气氛围下，以4～6k/min的加热速度加热到923～1223k温度条件下，保持反应6～10h。
16、进一步的，所述步骤s3中，导电溶液中中空结构碳球的质量分数为5～10wt％。
17、进一步的，所述步骤s4中，烘干处理温度为45～60℃，烘干时间为30～50min。
18、另外，本专利技术还提供了一种用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器，采用上述的制备方法制得。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
20、本专利技术提供的这种用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器通过制备中空结构zlf-8粒子高温煅烧得到的中空结构碳球作为导电材料浸泡三聚氰胺海绵得到导电海绵，该传感器一方面利用中空结构碳球的内部是空心状态，具有更轻的重量，助于减小传感器的整体质量，提高检测装置的便携性和安装灵活性，得到小型化的监测装置，另一方面利用中空结构碳球具有较大的内外表面积，可为传感器的感应区域提供更多的反应位点，从而有助于提高传感器的灵敏度，使其能够更快速、更准确地响应外部信号。
21、以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。
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【技术保护点】
1.用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，中空结构ZLF-8粒子制备过程如下：
3.如权利要求2所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球溶液制备过程如下：将苯磺酸钠、碳酸氢钠、苯乙烯和过硫酸钾溶于去离子水中，在65～90℃条件下磁力搅拌反应16～20h，经离心、干燥，得到聚苯乙烯微球，再将聚苯乙烯微球溶于去离子水中配制成聚苯乙烯微球溶液。
4.如权利要求3所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述苯磺酸钠、碳酸氢钠、苯乙烯和过硫酸钾质量比为(0.01～0.05):(0.12～0.38):(26.65～79.95):(0.25～0.75)。
5.如权利要求2所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述中空结构ZLF-8粒子制备过程中，Zn(NO3)2·6H2O与2-甲基咪唑的质量比为(0.6～1.8):(3.32～9.96)，所述Zn(NO3)2·6H2O质量与聚苯乙烯微球溶液体积之比为(0.6～1.8)g:(10～30)ml，所述聚苯乙烯微球溶液的质量浓度为8～12wt％。
6.如权利要求1所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，管式炉中高温煅烧反应条件为：在氮气氛围下，以4～6K/min的加热速度加热到923～1223K温度条件下，保持反应6～10h。
7.如权利要求1所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，导电溶液中中空结构碳球的质量分数为5～10wt％。
8.如权利要求1所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中，烘干处理温度为45～60℃，烘干时间为30～50min。
9.一种用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器，其特征在于，采用权利要求1～8任一项所述的制备方法制得。
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【技术特征摘要】
1.用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，中空结构zlf-8粒子制备过程如下：
3.如权利要求2所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球溶液制备过程如下：将苯磺酸钠、碳酸氢钠、苯乙烯和过硫酸钾溶于去离子水中，在65～90℃条件下磁力搅拌反应16～20h，经离心、干燥，得到聚苯乙烯微球，再将聚苯乙烯微球溶于去离子水中配制成聚苯乙烯微球溶液。
4.如权利要求3所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述苯磺酸钠、碳酸氢钠、苯乙烯和过硫酸钾质量比为(0.01～0.05):(0.12～0.38):(26.65～79.95):(0.25～0.75)。
5.如权利要求2所述的用于塔秆边坡失稳监测的小型化传感器的制备方法，其特征在于，所述中空结构zlf-8粒子制备过程中，zn(...
【专利技术属性】
技术研发人员：王身丽，吴向东，张珣，吴军，刘晓华，杜勇，刘毅，俞杰，邓慰，辛巍，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司超高压公司，
类型：发明
国别省市：
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