[发明专利]磁悬浮电容式地脉动拾振器

说明书

技术领域

本发明属于地脉动测试技术领域，具体是涉及一种磁悬浮电容式地脉动拾振器。

背景技术

地脉动是地面的一种稳定的非重复性随机波动，由于地脉动不同的频幅变化和作用历时,会引起岩土体的不同响应，通过对观测记录到的地脉动信号分析可以得到测试场地的幅频特性，这些信息(周期在0.05s～10s，振幅为千分之几至几微米)既可以反映场地的土层结构特征，也可反映场地的动力特性。目前，地脉动测试作为是一种无损原位测试，在工程场地的地基类别划分、场地选择评价、滑坡的调查和监测预报、以及地热普查等方面已被广泛应用。但是，现有的地脉动拾振器存在一些突出的问题，如拾振器易被损坏、常与地面难以接触严合而导致测试数据不准确甚至错误、波动测试易受到电磁环境干扰等，这些问题通常会使地脉动测试过程较为困难和结果不可靠。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种磁悬浮电容式地脉动拾振器。该地脉动拾振器受干扰小，精度高，能够准确的检测地脉动。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有电容传感器和与第一直流电源电连接的电磁铁，以及在所述电磁铁的磁场力作用下处于悬浮状态的永磁体；所述电容传感器包括悬浮极板和位于所述悬浮极板上方的固定极板，所述固定极板和悬浮极板均与第二直流电源电连接，所述悬浮极板固定在所述永磁体的上表面。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述壳体上包裹有导磁层。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述导磁层由多层硅钢片叠置构成，所述壳体由陶瓷制成。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述电磁铁的上表面设置有导磁板，所述永磁体位于导磁板的上方。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述导磁板的上表面设置有定位板，所述定位板上开设有定位通孔。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述电磁铁为圆环形电磁铁，所述圆环形电磁铁的中心孔内安装有用于固定电磁铁的限位螺栓。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：包括用于校验所述壳体水平的水准气泡。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述电磁铁的下表面与所述壳体内的底壁相接触，所述固定极板与所述壳体内的顶壁固定连接。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述壳体的底部为平底。

上述的磁悬浮电容式地脉动拾振器，其特征在于：所述壳体的底部安装有连接锥体。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计新颖合理。

2、本发明通过设置电容传感器，并将电容传感器的一个极板悬浮，从而利用地脉动使壳体振动，进而引起电容传感器的电容量变化，可以建立电容传感器的电容量变化与地脉动振动幅值和位移之间的函数关系，从而可以通过场地振动引起的电容量变化情况得到地脉动振动参数，其有效利用了电容传感器的敏感性，以及悬浮极板不受外界干扰的特点，有效提高了该地脉动拾振器的精度和敏感度。

3、本发明通过设置导磁板，在电磁铁断电时，能够使永磁体磁力吸合在所述导磁板上，避免该地脉动拾振器在搬运时对永磁体和悬浮极板造成损伤。并进一步通过设置定位板和开设在中部的定位通孔，能够在电磁铁断电时，所述永磁体进入定位通孔内与导磁板相吸合，并在定位通孔的定位作用下，所述永磁体不会移动，进一步实现了对永磁体的有效保护。

4、本发明壳体的导磁层由多层硅钢片制成，能够有效导通壳体内外漏磁，使悬浮磁场不收外界影响，壳体连接在地面上，也就是说所述多层硅钢片是接地的，从而使壳体接地，这样能够有效避免外部电场的影响，起到了屏蔽电场的作用。

5、本发明壳体的底部为平底，这种壳体能够有效适应岩层或者水泥结构、地砖等场地，还可以在所述壳体的底部连接用于插入土体的锥体，通过设置锥体，使得该地脉动拾振器能够有效适应土质较软的土层场地，无论是平底的壳体还是连接有锥体的壳体，均能够确保壳体与地面接触严合，从而提高了该地脉动拾振器的准确性。

6、本发明的实现成本低，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图。

图2为本发明实施例1中电磁铁处于通电状态的使用状态示意图。

图3为本发明电磁铁的结构示意图。

图4为本发明实施例2的结构示意图。