[发明专利]脉冲式钢丝位移传感器

说明书

技术领域

本发明采用一种新型边坡位移监测装置，以钢丝长度变化来反映边坡位移，采用机械传动和脉冲发生器对钢丝长度变化进行测量，此装置量程大，精度高，并可以实现边坡位移无线远程实时监测，属物理方式处理技术领域。

背景技术

边坡滑移是除地震外，危害最大的地质灾害。滑坡给国民经济带来了很大的危害，因此对滑坡进行有效监测显得极为重要。边坡位移监测包括表面位移监测和深部位移监测。目前最多的是采用全站仪和水准仪等光学仪器进行表面位移监测，此监测方法受天气条件约束，对一些危险区域边坡无法实施监测。其次是GPS方法，此方法能实现对边坡的远程监测，但是GPS接收装置价格昂贵，且容易受到破坏，并且接收信号受地形和天气条件影响。边坡深部位移按水平和垂直位移监测可分为测斜仪和沉降仪。测斜仪主要监测边坡深部水平位移，其价格昂贵，量程小，边坡发生较大位移时，测斜仪很容易被剪切破坏。沉降仪虽然能监测边坡各土层的沉降，也能实现远程监测，但是其价格昂贵，安装复杂，在边坡发生较大位移时，沉降仪也很容易被剪切破坏。

钢丝位移计可以实现边坡的表面和深部位移，其具有量程大，价格便宜的优点，但是传统钢丝位移计采用电位计对钢丝位移进行测量，灵敏度低，精度不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种价格低廉、量程大，精度高，可以满足边坡位移监测要求的脉冲式钢丝位移传感器。

为解决上述技术问题，本发明提供一种脉冲式钢丝位移传感器，包括：钢丝、传动机构、滑轮开关、脉冲发生器、计数器和数显设备，钢丝与传动机构连接，传动机构连接滑轮开关，滑轮开关连接脉冲发生器。

传动机构是在转轴上固定有滑轮、大齿轮，大齿轮通过链条与小齿轮传动连接，小齿轮固定在另一转轴上。

本发明将钢丝穿过滑轮，钢丝移动将带动滑轮的转动。在滑轮上连接脉冲发生器，使得滑轮滑动一定角度，电路就发出脉冲，通过累计脉冲数量，就可以得出滑轮滑动角度。通过建立钢丝长度变化和脉冲数量之间的关系，由累计脉冲数量就可以得出钢丝位移值，从而反映边坡位移信息。灵敏度高、量程大、精度高、价格便宜，同时可以实现无线远程实时监测，并且不受气候条件的限制。

附图说明

附图是本发明的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，钢丝12绕过带有凹槽的滑轮10，钢丝的直线运动带动滑轮转动，滑轮固定在转轴11上，转轴两端通过轴承固定在支座13、14上。在转轴11上固定大齿轮9，滑轮10和大齿轮9转动是一致的。大齿轮9和小齿轮7通过链条8连接在一起构成位移放大装置，小齿轮和滑轮开关1固定在另一转轴5上，转轴5两端通过轴承也固定在支座13、14上。滑轮开关1上均匀布置有触点，触点与脉冲发生器3开关接触时，即产生脉冲。通过计数器和数显设备2可以获得脉冲数。也可以将脉冲通过电缆4传给发射装置，实现远程监测。并且可以根据量程需要设定预留钢丝6的长度。

本发明采用位移放大装置，将钢丝位移进行放大，按监测精度要求设定滑轮10、大齿轮9和小齿轮7的直径比例，可以实现钢丝发生一段位移时，控制滑轮开关1的转动角度，按照要求在滑轮开关上均匀布置触点，可以实现钢丝位移量对应脉冲发生器产生的脉冲数量。根据这种关系，累计脉冲数量就能很直观的得出钢丝位移。并且可以以秒为单位实时记录脉冲数量。例如要使监测精度达到0.1mm，可以设定钢丝发生1mm位移时，脉冲发生器产生10个脉冲。这时，可以设定滑轮和齿轮的半径比例，使得钢丝移动1mm，滑轮开关转动一周。在滑轮开关上均匀布置10个触点，就能实现每产生一个脉冲就对应0.1mm的钢丝。

若钢丝发生负位移，对应滑轮发生反转，就可产生负脉冲。可以实现钢丝正、负位移监测。也可将脉冲经过无线电进行远程传输，实现边坡位移的远程实时监测。此监测装置精度高，量程大，稳定性好，并无需标定，极大的减小了系统误差。

本装置可以采用电池供电，按照一定的时间间隔更换电池，可以采用带有记忆功能的计数器，更换电池后，能使得监测结果连续。由于此装置处于野外工作，应对其进行必要的保护措施，以防潮湿和人为破坏，尤其在寒冷地区要进行防寒处理。价格低廉、量程大，精度高，可以满足边坡位移监测要求，而且对解决边坡位移监测难题具有直接的现实意义。