[实用新型]一种基于霍尔元件的新型磁感测斜仪

说明书

本实用新型公开了一种基于霍尔元件的新型磁感测斜仪，针对传统电阻式测斜仪测量范围小、测量精度低、耐久性差等缺陷，采用霍尔元件作为倾角传感元件，通过测量霍尔元件的霍尔电压变化大小，准确反映测斜仪转动倾角的变化规律，通过计算也可以得到滑坡体位移的演化特征。通过此技术对变形较大的特征点或滑动面附近测试点进行后期变形连续观测，对边坡滑动变形进行预警。与现有技术相比，本实用新型提供的新型磁感测斜仪对于提高测量精度、量程、准确反映滑坡体位移变化特性具有重要意义,可更好地为边坡工程提供安全保障。

技术领域

本实用新型属于建设工程技术领域，涉及应用于工程监测的测斜仪器，特别涉及一种基于霍尔元件的新型磁感测斜仪。

背景技术

滑坡是一种危害人民生命和财产安全的常见地质灾害，发生前会出现地下深部的位移现象，因此，对岩土地下深部变形进行监测是防御灾害、保障建筑和水利等岩土工程质量的必要手段。其中，钻孔测斜仪为边坡深层水平位移传统监测工具。该仪器是一种用来测定钻孔倾角及方位角的原位测量设备，通过对所测倾角进行换算就可以计算出岩土体内部不同深度位置处的位移变化值，从而评价边坡的稳定性和承载力特性，目前测斜仪技术在边坡监测领域已有着较为广泛的应用。

测斜仪在得到广泛应用的同时，也存在较大的不足，如倾角测量范围小，难以监测滑坡体的中后期变形，无法满足长期监测的要求；另一方面现场测试受限于测试环境的影响，耐久性和稳定性很难得到保障，同时传统的电阻式传感器的测试精度易受水、温度、盐分等因素的干扰，这些问题成为边坡长期在线监测准确度的主要影响因素。针对这些问题，提出一种测试精度高、范围大、抗干扰能力强的新型磁感测斜仪就尤为重要。

本实用新型提供一种基于霍尔元件的新型磁感测斜仪，采用霍尔元件作为倾角传感元件构建新型测斜仪，对变形较大的特征点或滑动面附近测试点进行后期变形进行连续观测，对边坡滑动变形进行预警，从而更好地为边坡工程提供安全保障。这对于提高测量精度、量程、准确反映滑坡体位移变化特性具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于霍尔元件的新型磁感测斜仪，以克服现有手段的不足。利用精度高、寿命长、耐震动、耐腐蚀性好的霍尔元件作为测斜仪内部的倾角测量手段，同时提出得到滑坡体的位移变化情况的优选方法。

本实用新型的技术方案：

一种基于霍尔元件的新型磁感测斜仪，包括载体螺栓1、永磁体套管2、霍尔元件3、滑轮4、铝合金上板5、铝合金下板6、圆柱铜螺栓7、钕铁硼永磁体8、柔性管9、连接刚性段10、计算机11和导线12；

铝合金上板5和铝合金下板6通过圆柱铜螺栓7和载体螺栓1相连接，形成一个结构单元；圆柱铜螺栓7用于连接两个铝合金上板5和两个铝合金下板6的端部，两个铝合金上板5之间和两个铝合金下板6之间均存在间隔，圆柱铜螺栓7起连接、组装和固定作用；两个铝合金上板5分别位于两个铝合金下板6的外部，载体螺栓1与铝合金上板5连接形式为刚接，可传递力矩；载体螺栓1与铝合金下板6连接形式为铰接，不可传递力矩；永磁体套管2通过圆柱铜螺栓7固定在两个铝合金板6之间，其内部开有与钕铁硼永磁体8同体积的凹槽，用于安装钕铁硼永磁体8，钕铁硼永磁体8为霍尔元件3创造磁场环境；霍尔元件3通过环氧树脂胶粘贴在载体螺栓1表面，用于测量磁场大小；导线12的一端连接霍尔元件3，另一端与计算机11相连接，由计算机11实时读取霍尔元件3的霍尔电压大小；滑轮4通过螺栓固定在两个铝合金上板5和两个铝合金下板6之间，具有滑动功能，可在柔性管9凹槽中上下滑动；柔性管9为一空心导管，内侧壁开有凹槽，尺寸根据滑轮尺寸确定；连接刚性段10的材料刚度不小于铝合金板，通过圆柱铜螺栓7跟上下两个结构单元连接，形成阵列式分段测斜仪结构。

柔性管9可以是PVC管，也可以是其他柔性材料，其抵抗变形能力小于测斜仪结构材料的抗变形性能。

工作原理：