直管式倾斜与振动传感器及其使用方法技术

本发明专利技术公开了一种直管式倾斜与振动传感器，包括了前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管、铅直向振动测试管、管座、倾斜与振动指示器、罩壳、底座等，其特征在于：所述底座顶面的中间安置有管座，该管座内安置有所述的前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管和铅直向振动测试管，所述罩壳顶面的中间有倾斜与振动指示器。所述的直管式倾斜与振动传感器能全天候不间断地实时输出二维方向倾斜与三维方向振动的测试数据，具有量程大、精度高、结构简单合理、集成度好，工作可靠等特点，为监测山谷、丘陵、大坝、河堤、路堤或基坑的顶面或边坡等处地质灾害，提供了一种新的测试仪器设备。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种直管式倾斜与振动传感器，包括了前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管、铅直向振动测试管、管座、倾斜与振动指示器、罩壳、底座等，其特征在于：所述底座顶面的中间安置有管座，该管座内安置有所述的前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管和铅直向振动测试管，所述罩壳顶面的中间有倾斜与振动指示器。所述的直管式倾斜与振动传感器能全天候不间断地实时输出二维方向倾斜与三维方向振动的测试数据，具有量程大、精度高、结构简单合理、集成度好，工作可靠等特点，为监测山谷、丘陵、大坝、河堤、路堤或基坑的顶面或边坡等处地质灾害，提供了一种新的测试仪器设备。【专利说明】
本专利技术涉及一种测试江河、山体、大坝、河堤、路堤或基坑等顶面或边坡处倾斜与振动的传感器，具体的说是一种直管式倾斜与振动传感器。
技术介绍
目前，常采用电磁信号仪、边坡内部位移监测系统、倾角仪、振动仪等方法对山谷、丘陵、大坝、河堤、路堤或基坑的顶面或边坡等处的倾斜与振动进行测试，但该些仪器设备存在着安装复杂，不能长期暴露在野外，不能同时测试二维方向上倾斜与三维方向上振动的数据，不能连续实时输出测试信号等方面的不足。
技术实现思路
针对现有倾斜与振动测试仪器设备的不足，本专利技术提出了一种，它能全天候、连续不间断地进行测试，实时输出二维方向倾斜与三维方向振动的数据。本专利技术解决技术问题采用了如下的技术方案: 一种直管式倾斜与振动传感器，包括前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管、铅直向振动测试管、管座、倾斜与振动指示器、罩壳、底座，所述直管式倾斜与振动传感器的底座为圆盘形状，该底座顶面的中间安置有管座，该管座的后侧有电路板，所述的底座上有罩壳，该罩壳的顶部为圆弹头形状，罩壳顶面的中间设有倾斜与振动指不器；在所述倾斜与振动指示器的正中心有水平发光指示器，前侧有前发光指示器，后侧有后发光指示器，左侧有左发光指示器，右侧有右发光指示器；在所述底座的后侧面上有电缆固定头，当所述的直管式倾斜与振动传感器处于水平状态时，水平发光指示器会亮，其他的发光指示器均不亮；当所述的直管式倾斜与振动传感器向正前方向倾斜时，前发光指示器会亮，其他的发光指示器均不亮；当所述的直管式倾斜与振动传感器向右、后方向倾斜时，右发光指示器和后发光指示器均会亮，其他的发光指示器均不亮，当直管式边坡倾斜与振动传感器向任何方向倾斜时，该方向上的发光指示器会亮；当所述直管式倾斜与振动传感器接受到任何方向的振动时，所述的水平发光指示器会闪烁发亮。所述的管座为正方形体，在该管座内的左下方，并平行于管座的前、后侧面中心线方向有一通孔，该通孔内安置有前后向倾斜与振动测试管；在该管座内的后上方，并平行于管座的左、右侧面中心线方向有一通孔，该通孔内安置有左右向倾斜与振动测试管；在该管座内的右前方，并平行于管座的顶、底面中心线方向有一通孔，该通孔内安置有铅直向振动测试管。所述前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管和铅直向振动测试管的结构均相同，且分别包括了管身、端盖a、端盖b、磁铁a、磁铁b、磁铁C、导杆、油、霍尔元件a、霍尔元件b、电缆。所述的管身为等直径直圆管形状，该管身的一端有端盖a，另一端有端盖b，该管身内的中间固定有磁铁c，所述磁铁c的S级朝向端盖a，所述磁铁c的N级朝向端盖b，所述磁铁C中心沿所述测试管中心线方向有一通透的导孔，该导孔内活动安置有一根导杆，所述导杆的一端安置磁铁a，另一端安置磁铁b，所述磁铁a的S级朝向所述磁铁c的S级，所述磁铁b的N级朝向所述磁铁c的N级，所述的磁铁a位于端盖a —侧，磁铁b位于端盖b—侧，所述端盖a的内侧面中心安置一只霍尔元件a，所述端盖b的内侧面中心安置一只霍尔元件b，该霍尔元件a和霍尔元件b的电缆分别从所述端盖a和端盖b的外侧面引出，所述的测试管内注满油，形成封闭的测试腔。当所述的测试管处于水平状态时，所述磁铁a至霍尔元件a与磁铁b至霍尔元件b的间距相等；当所述的测试管向端盖a方向倾斜时，所述的磁铁a将靠近霍尔元件a，且磁铁b将远离霍尔元件b ；当所述的测试管向端盖b方向倾斜时，所述的磁铁b将靠近霍尔元件b，且磁铁a将远离霍尔元件a ；当所述的测试管沿其中心线方向发生振动时，所述的磁铁a、导杆和磁铁b沿测试管中心线方向移动振荡。—种直管式倾斜与振动传感器的使用方法，在江河、山体、大坝、河堤、路堤或基坑等的顶面或边坡处，选择出倾斜与振动测试点，并在该些测试点处设置水平的传感器基座；再在传感器基座上安置所述的直管式倾斜与振动传感器，把该直管式倾斜与振动传感器的正前面朝向易发生倾斜或振动的方向；然后，把直管式倾斜与振动传感器的电缆与直管式倾斜与振动测试仪联接，视直管式倾斜与振动传感器罩壳顶面水平发光指示器的指示或直管式倾斜与振动测试仪的显示，把所述直管式倾斜与振动传感器调成水平状态后予以固定，最后，观察所述直管式倾斜与振动传感器罩壳顶面发光指示器的指示或视直管式倾斜与振动测试仪的显示，测试得该顶面或边坡测试点处二维方向上倾斜和三维方向上振动的数据。本专利技术中的直管式倾斜与振动传感器基于以下工作原理:直管式倾斜与振动传感器管座内的前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管和铅直向振动测试管的结构均相同，以下统称为测试管。该测试管利用磁铁具有同性相斥、异性相吸的特性，将固定在测试管管身内的磁铁c分别对磁铁a和磁铁b产生相同排斥力，该排斥力相似弹簧的推力将磁铁a和磁铁b从磁铁c两侧推开，因磁铁a和磁铁b连接于导杆的两端，该导杆活动于磁铁c的导孔内。当所述的测试管处于水平状态时，磁铁c对磁铁a和磁铁b产生一对相等的排斥力，使磁铁c与磁铁a、磁铁c与磁铁b的间距保持相等，即磁铁a至霍尔兀件a的间距与磁铁b至霍尔元件b的间距相等，由于霍尔元件a与霍尔元件b接收到的磁力线相等，所以霍尔元件a与霍尔元件b输出相等的传感信号；当测试管向端盖a方向倾斜时，磁铁c对磁铁a和磁铁b仍产生排斥力，但在重力的作用下，使得磁铁c与磁铁a的间距比磁铁c与磁铁b的间距大，即磁铁a靠近霍尔元件a，且磁铁b远离霍尔元件b，由于霍尔元件a比与霍尔元件b接收到的磁力线强，所以霍尔元件a比霍尔元件b输出的传感信号大；反则，当测试管向端盖b方向倾斜时，霍尔元件b比霍尔元件a输出的传感信号大。现在管座内按前后中心线方向和左右中心线方向均安置所述的测试管，所以直管式倾斜与振动传感器能测试出前后或左右二维方向上的倾斜。另外，当沿测试管中心线方向传来振动，该测试管能接受到该振动，测试管内的磁铁a、导杆和磁铁b在惯性力作用下，沿所述测试管中心线方向来回移动振荡，霍尔元件a和与霍尔元件b接收到变化的磁力线，霍尔元件a和与霍尔元件b均输出相应变化的传感信号；但当垂直测试管中心线方向传来振动，该测试管则不能接受到该振动，不能形成测试管内磁铁a、导杆和磁铁b的来回移动振荡，霍尔元件a和与霍尔元件b则均无传感信号输出。现在管座内按前后中心线方向、左右中心线方向和顶、底面中心线方向均安置所述的测试管，所以直管式倾斜与振动传感器能测试出前后或左右和上下三维方向上的振动。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在: 本专利技术提出的一种，利用磁铁具有同性相斥、异性相吸的特性，将传感器结构传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直管式倾斜与振动传感器，包括前后向倾斜与振动测试管、左右向倾斜与振动测试管、铅直向振动测试管、管座、倾斜与振动指示器、罩壳、底座，其特征在于：所述直管式倾斜与振动传感器的底座为圆盘形状，该底座顶面的中间安置有管座，该管座的后侧有电路板，所述的底座上有罩壳，该罩壳的顶部为圆弹头形状，罩壳顶面的中间设有倾斜与振动指示器；在所述倾斜与振动指示器的正中心有水平发光指示器，前侧有前发光指示器，后侧有后发光指示器，左侧有左发光指示器，右侧有右发光指示器；在所述底座的后侧面上有电缆固定头，当所述的直管式倾斜与振动传感器处于水平状态时，水平发光指示器会亮，其他的发光指示器均不亮；当所述的直管式倾斜与振动传感器向正前方向倾斜时，前发光指示器会亮，其他的发光指示器均不亮；当所述的直管式倾斜与振动传感器向右、后方向倾斜时，右发光指示器和后发光指示器均会亮，其他的发光指示器均不亮，当直管式边坡倾斜与振动传感器向任何方向倾斜时，该方向上的发光指示器会亮；当所述直管式倾斜与振动传感器接受到任何方向的振动时，所述的水平发光指示器会闪烁发亮。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪哲荪，王德才，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34