一种基于电导探针的双轴倾角传感器的制作方法

本发明涉及滑坡监测领域，尤其涉及一种基于电导探针的双轴倾角传感器，可对深部滑坡体的变形角度进行监测。

背景技术：

我国山体众多，滑坡灾害多发。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。为有效避免滑坡灾害造成的损失，对滑坡进行有效的监测进而进行预测是目前最行之有效的手段。

常见的滑坡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。

常见的滑坡深部监测参数包括深部位移、力及孔隙水压等，其中深部位移是滑坡监测及预测的最重要的参数。深部位移监测常用测斜仪来实现，而测斜仪正是通过监测滑坡体的变形倾角来计算滑坡体深部位移的。而常见的测斜仪测量的倾角数据为一维数据，即只能反映直角坐标系中某一个轴的倾角数据，因此计算结果只能反映出滑坡体在直角坐标系中某个方向的位移投影，而若采用双轴倾角传感器为基础进行测斜仪的设计，则最终结果可得到滑坡体在直角坐标系中某两个方向的位移投影，两个方向的位移数据将更加有利于对滑坡体进行分析及预测。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种基于电导探针的双轴倾角传感器。

本发明的实施例提供一种基于电导探针的双轴倾角传感器，包括压盖、多个探针、底座、溶液、电导液舱、开槽螺栓和密封座，所述底座的上部设有三级凹槽，其中第三级凹槽内设有多个盲孔，每个所述盲孔内过盈配合安装有第二橡胶环，每个第二橡胶环中部加工有通孔，每一探针底部通过过盈配合分别放入对应的第二橡胶环中部通孔内并与底座相接触；所述底座的第一级凹槽内放置有第一o型圈，所述底座的第二级凹槽加工有螺纹，所述电导液舱下部通过螺纹旋入底座的第二级凹槽内并将第一o型圈压紧进行密封；所述电导液舱上部凹槽内放置有第二o型圈，且电导液舱上部凹槽内加工有螺纹，密封座下部通过螺纹与电导液舱上部凹槽相连接的同时将第二o型圈压紧进行密封；所述密封座顶部加工有三级凹槽，其中第三级凹槽内加工有与底座的第三级凹槽内的多个盲孔对应的多个阶梯通孔，每个阶梯通孔内设有第一橡胶环，第一橡胶环中部设有通孔；所述压盖底部加工有与密封座顶部第三级凹槽内的阶梯通孔对应的多个凸台，每个凸台的中间均设有通孔；压盖放置于密封座顶部的第三级凹槽内并让压盖底部的多个凸台与多个第一橡胶环相接触；这样每个探针的顶部依次穿过密封座、第一橡胶环及压盖的凸台的通孔；所述压盖上端中部设有通孔，开槽螺栓穿过压盖上的通孔后通过螺纹旋入密封座，同时将挤压每个第一橡胶环，使其产生径向变形，从而将第一橡胶环内的探针抱紧进行密封，由此在电导液舱内形成密闭空间，所述溶液盛放在所述电导液舱的密闭空间内。

进一步地，所述双轴倾角传感器还包括温度座和温度探头，所述温度座中部加工有螺纹通孔，温度探头通过螺纹旋入该螺纹通孔内；所述温度座的下端通过螺纹固定在密封座上端的二级凹槽上；所述温度座与密封座上端的一级凹槽之间设有用于密封的第三o型圈。

进一步地，所述双轴倾角传感器还包括电路板、固定板、电路座以及电路舱；所述电路舱下端通过螺纹与温度座上端相连接，电路舱与温度座上端凹槽之间放置有用于密封的第四o型圈，所述电路舱上端加工有三级凹槽，电路座通过螺纹旋入电路舱的第三级凹槽内；所述固定板和电路座上设有对应的通孔，固定螺栓依次穿过固定板及电路座上的通孔后与螺母相连接，从而将固定板固定于电路座上；所述电路板通过固定螺钉固定于固定板上部；

进一步地，所述双轴倾角传感器还包括顶盖、防水接头和电缆，所述顶盖下端通过螺纹与电路舱上端第二级凹槽连接，顶盖下端与电路舱上端第一级凹槽之间设有用于密封的第五o型圈；所述顶盖上加工有阶梯通孔，阶梯通孔内放置有垫片，电缆依次穿过垫片及防水接头的通孔后连接与电路板，防水接头下部通过螺纹旋入顶盖阶梯通孔的同时将电缆抱紧进行密封。

进一步地，所述的探针的数量为8。

进一步地，所述的探针及温度探头的输出数据均输入电路板，通过电路板对探针及温度输出数据进行处理后得出双轴的倾角。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明采用双轴倾角传感器为基础进行测斜仪的设计，最终结果可得到滑坡体在直角坐标系中某两个方向的位移投影，两个方向的位移数据将更加有利于对滑坡体进行分析及预测。

附图说明

图1为本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器测量轴示意图。

图2为本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器工作原理示意图。

图3为本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器主视图。

图4为本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器俯视图。

图5为本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器a-a剖面示意图。

图6为本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器零件压盖示意图。

图中：防水接头1；2-顶盖；3-电路板；4-固定螺钉；5-电路舱；6-电路座；7-第四o型圈；8-温度座；9-第三o型圈；10-压盖；11-第一橡胶环；12-第二o型圈；13-第一o型圈；14-第二橡胶环；探针15；16-底座；17-溶液；18-电导液舱；19-开槽螺栓；20-密封座；21-温度探头；22-螺母；23-固定板；24-固定螺栓；25-第五o型圈；26-垫片；27-电缆。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1、图2和图3，本发明的实施例提供的一种基于电导探针的双轴倾角传感器的主视图、俯视图、a-a剖面示意图，一种基于电导探针的双轴倾角传感器，包括防水接头1、顶盖2、电路板3、固定螺钉4、电路舱5、电路座6、第四o型圈7、温度座8、第三o型圈9、压盖10、多个第一橡胶环11、第二o型圈12、第一o型圈13、多个第二橡胶环14、多个探针15、底座16、溶液17、电导液舱18、开槽螺栓19、密封座20、温度探头21、螺母22、固定板23、固定螺栓24、第五o型圈25、垫片26和电缆27。

所述底座16的上部加工有三级凹槽，其中第三级凹槽内加工有多个盲孔，每个第二橡胶环14通过过盈配合分别塞入底座16的第三级凹槽内的盲孔内，每个第二橡胶环14中部加工有通孔，多个探针15底部通过过盈配合分别塞入对应的第二橡胶环14中部通孔内并与底座16相接触。

所述底座16第一级凹槽内放置有第一o型圈13，所述底座16第二级凹槽加工有螺纹，电导液舱18下部通过螺纹旋入底座16的第二级凹槽内并将第一o型圈13压紧进行密封。

所述电导液舱18上部凹槽内放置有第二o型圈12，且电导液舱18上部凹槽内加工有螺纹，密封座20下部通过螺纹与电导液舱18上部凹槽相连接的同时将第二o型圈12压紧进行密封。

所述密封座20顶部加工有三级凹槽，其中第三级凹槽内加工有与底座16的第三级凹槽内的盲孔对应的多个阶梯通孔，每个所述第一橡胶环11分别放入阶梯通孔内；所述压盖10底部加工有与密封座20顶部第三级凹槽内的阶梯通孔对应的多个凸台，每个凸台的中间均设有通孔；压盖10放置于密封座20顶部的第三级凹槽内并保证压盖10底部的每个凸台与对应的每个第一橡胶环11相接触；这样每个探针15的顶部依次穿过密封座20、第一橡胶环11及压盖10的通孔。

所述压盖10上端中部加工有通孔，开槽螺栓19穿过压盖10上的通孔后通过螺纹旋入密封座20，同时将挤压每个第一橡胶环11，使其产生径向变形，从而将第一橡胶环11内的探针15抱紧进行密封，由此在电导液舱18内形成密闭空间；所述溶液17盛放在所述电导液舱18的密闭空间内。

所述密封座20上端第一级凹槽内放置有第三o型圈9，所述密封座20上端第二级凹槽加工有螺纹，温度座8下端通过螺纹与密封座20相连接的同时将第三o型圈9压紧进行密封。

所述温度座8上端凹槽内放置有第四o型圈7，电路舱5下端通过螺纹与温度座8上端相连接的同时将第四o型圈7压紧进行密封。所述温度座8中部加工有螺纹通孔，温度探头21通过螺纹旋入该螺纹通孔内。

所述电路舱5上端加工有三级凹槽，电路座6通过螺纹旋入电路舱5的第三级凹槽内，电路座6上加工有通孔，固定板23放置于电路座6上，固定螺栓24依次穿过固定板23及电路座6上的通孔后与螺母22相连接，从而将固定板23固定于电路座6上。

所述固定板23上端加工有螺纹通孔，电路板3放置于固定板23上部，固定螺钉4穿过电路板3上的通孔后旋入固定板23上的螺纹通孔内，从而将电路板3固定于固定板23上。

所述电路舱5上端第一级凹槽内放置有第五o型圈25，顶盖2下端通过螺纹与电路舱5上端第二级凹槽连接的同时将第五o型圈25压紧进行密封。

所述顶盖2上加工有阶梯通孔，垫片26放置于该阶梯通孔内，电缆27依次穿过垫片26及防水接头1的通孔后达到传感器外部，防水接头1下部通过螺纹旋入顶盖2阶梯通孔的同时将电缆27抱紧进行密封。

本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器零件压盖10示意图如图4所示，所述的探针15的数量为8个，零件压盖10的凸台数目亦为8个。

所述的探针15及温度探头21的输出数据均输入电路板3(连接线在图中未画出)，电路板3通过电路板3对探针15及温度输出数据进行处理后得出双轴的倾角，处理后得出双轴的倾角经电缆27输出。

请参考图5，本发明的实施例的一种基于电导探针的双轴倾角传感器测量轴示意图，以本发明所研制的传感器所在位置建立直角坐标系，则本发明所研制的传感器可对图中的x轴及y轴所示的方向的倾角进行测量。

请参考图6，本发明一种基于电导探针的双轴倾角传感器工作原理示意图，所述电导液舱18的密闭空间内装有溶液17，此时给电导液舱18的内壁通直流电的负极，给探针15通直流电的正极，由于溶液17的电导率不为0，则此时探针15、溶液17和电导液舱18内壁之间形成电流回路，每个探针15均可形成一个电流回路，且电流回路中的电流大小与探针15浸入溶液17的深度成正比。当此时传感器水平放置时(请参考图6中的a图)，每个探针15浸入溶液17的深度均为△h，由于每个探针15浸入溶液17的深度△h相等，因此1#探针15、2#探针15....n#探针15电路中的电流相等；当传感器饶图5中x轴或y轴方向任意倾斜时，此时每个探针15浸入溶液17的高度将发生变化(请参考图6中的b图)，1#探针15、2#探针15....n#探针15浸入溶液17的深度分别为△h1、△h2、△h3......△hn；由于△h1、△h2、△h3......△hn各不相同，因此1#探针15、2#探针15....n#探针15电路中的电流不相等，且传感器绕双轴的倾斜角与各个探针15电流值的大小及所有探针15电流值的组合存在唯一对应的关系，据此原理可制成双轴倾角传感器。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。