[发明专利]一种基于电容原理的倾角传感器

说明书

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，特别涉及一种基于电容原理的倾角传感器。

背景技术

地质环境的复杂性导致各类地质灾害频发，其中滑坡是一种主要的地质灾害。由于滑坡灾害具有隐蔽性、突发性及破坏性强等优点，因此无法完全治理，只能对可能发生滑坡的地点进行实时监测及预警，从而尽可能的降低滑坡造成的危害。

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。

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由检测质量(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。

发明内容

本发明提供一种基于电容原理的倾角传感器，解决现有技术中滑坡用倾角传感器对环境适应能力差，数据处理复杂，响应频率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于电容原理的倾角传感器，包括：填充有导电溶液的密封腔，设置在所述密封腔上的第一电极和第二电极，数据线缆以及外壳体；

所述第一电极和所述第二电极关于所述密封腔对称设置，位于所述导电溶液两侧；

所述第一电极和所述第二电极分别与所述数据线缆相连；

所述密封腔固定在所述外壳体内。

进一步地，所述传感器还包括：温度探头；

所述温度探头设置在所述外壳体内。

进一步地，所述传感器还包括：湿度探头；

所述湿度探头设置在所述外壳体内。

进一步地，所述传感器还包括：信号放大转换模块；

所述信号放大转换模块设置在所述外壳体内，分别与所述第一电极和所述第二电极相连，并与所述数据线缆相连。

进一步地，所述密封腔包括：腔体以及与之匹配的腔盖；

所述腔盖固定在所述腔体的腔口上。

进一步地，所述传感器还包括：腔盖压紧结构；

所述腔盖压紧结构固定在所述腔体上，并将所述腔盖压紧在所述腔口上。

进一步地，所述腔盖压紧结构包括：压紧螺栓以及压紧支架；

所述压紧支架固定在所述腔体上，并开设有与所述压紧螺栓匹配的螺栓孔；

所述压紧螺栓嵌于所述螺栓孔内；所述压紧螺栓底部抵靠在所述腔盖上。

进一步地，所述腔盖与所述腔口间设置第一密封圈。

进一步地，所述外壳体包括：可扣合的多个分壳体；

所述多个分壳体扣合成完整的外壳体。

进一步地，所述传感器还包括：防水接头；

所述防水接头设置在所述外壳体上；

所述数据线缆通过所述防水接头固定在所述外壳体上。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的基于电容原理的倾角传感器，通过填充有导电溶液的密封腔以及设置在所述密封腔上的第一电极和第二电极构成电容器，密封腔角度变化直接导致其内的导电溶液液面高度产生波动使得电容器的电容值变化，从而标识密封腔角度的变化。使得倾角检测的操作大幅简化，同时倾角数据的解析也大幅简化；通过数据线缆将电容值信号输出，实现实时反馈，配合简便的电容变化标识使得倾角变化的响应频率大幅提升。同时其结构相对于现有的电子传感器结构简单可靠，并配合外壳体实现与地底环境的隔离，提升对地底环境的适应能力；并具备更低的成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于电容原理的倾角传感器的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的腔盖的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的防水接头的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的倾角监测原理示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种基于电容原理的倾角传感器，解决现有技术中滑坡用倾角传感器对环境适应能力差，数据处理复杂，响应频率低的技术问题。