[发明专利]一种用于无线测斜仪的角度传感器

说明书

技术领域

本发明涉及工程测量领域，特别是空间物理和地理物理领域，尤其涉及监测滑坡区和深洞开挖土体的侧向位移中，具体而言是一种无线测斜仪角度传感器。

背景技术

测斜仪是一种测定钻孔侧向位移的原位检测仪器，它能被应用于交通、冶金、煤炭、水利水电部门及城建部门的岩土工程原位检测中，尤其是在边坡、地基、土石坝及地下洞室的深度侧向位移检测中具有不可替代的优越性和实用性。目前，市场上的测斜仪大都采用的是多芯电缆与测斜探头相连接，这种连接方式一方面是起数据通信作用，另一方面起支撑连接作用，但是这种连接方式在长期的测量和使用时，多芯电缆会发生折断，进而增加测试成本。另外多芯电缆比较笨重并且随着测量深度增加重量也随之加重，进而使操作更加不便。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种用于无线测斜仪的角度传感器。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种用于无线测斜仪的角度传感器，其特征在于：上轮轴总成(A)位于下轮轴总成(B)的正上方，两者结构相同，各轮轴总成均具有轮轴(1)，在所述轮轴(1)的轴身上开设长条形的通孔(1a)，该通孔(1a)中设置轮架(2)，所述轮架(2)与轮轴(1)之间具有40-50度的夹角，轮架(2)的中部通过钉轴(6)与轮轴(1)连接，轮架(2)的两端伸出轮轴(1)的周侧壁，并在轮架(2)两端的端部安装滚轮(3)；在所述上轮轴总成(A)与下轮轴总成(B)之间设置套筒(7)，该套筒(7)为两端敞口的直筒结构，套筒(7)的端口将对应轮轴(1)的端头套入固定；

在所述套筒(7)内设置电源(8)，该电源(8)的上方固定安装表架座(9)，所述表架座(9)上支撑表架(10)，在表架(10)上安装传感器(11)和集成电路板(12)；

在所述上轮轴总成(A)的正上方设置段帽(13)，该段帽(13)的下端与上轮轴总成(A)的轮轴上端头相固定，在段帽(13)的顶部设置吊钩(14)，所述吊钩(14)的下端伸入段帽(13)内，并由螺母锁紧；在所述下轮轴总成(B)的正下方设置减震垫(15)，该减震垫(15)上端的螺柱伸入下轮轴总成(B)的轮轴下端头内，两者螺纹配合。

本发明根据实际工艺结构需求，将传感器和单片机数据处理电路板集成在一起，使整个角度传感装置体积小、结构简单、功耗低、灵敏度高，测量范围大，分辨率为0.1arcsec，并且可以同时测量两个轴向的角度变化量，精度高且互不干扰。

本发明零部件少，结构紧凑，组装方便，成本低。在使用的时候，角度传感器通过上下轮轴总成的滚轮在滑坡区或深洞中行进，移动方便、快捷，能有效简化操作。轮架与轮轴之间具有40-50度的夹角，使滚轮的一小部分位于轮轴的长条形通孔中，滚轮的大部分在轮轴外，这样在确保滚轮转动灵活的同时，能够尽可能地减小周向尺寸，使角度传感器对于口径较小的深洞也能进入，从而大大提高了角度传感器的适用范围。套筒为直筒，一方面结构简单，与轮轴连接方便、牢靠性好；另一方面，套筒内部为电源、集成电路板等部件提供了布置空间，使整体体积尽可能小，并且电源、集成电路板等部件完全隐藏，不易发生损坏。上轮轴总成的顶部通过段帽安装吊钩，以便于使用与钢丝进行连接，并且拆装吊钩均很方便；下轮轴总成的底部设置减震垫，该减震垫起缓冲减震的作用，以防止使用过程中角度传感器触底发生损坏。

为了简化结构，便于装配，使结构更加紧凑，所述轮架(2)的两端对称开设有“U”形缺口，滚轮(3)嵌入该“U”形缺口中，且滚轮(3)通过小轴(4)与轮架(2)连接。

在所述滚轮(3)的旁边设置有扭簧(5)，该扭簧(5)套装于定位轴上，扭簧(5)的一个支脚与小轴(4)连接，扭簧(5)的另一个支脚与轮轴(1)连接。以上结构在两边扭簧的共同作用下，使两个滚轮始终定位在轮轴的相对侧，能有效防止滚轮发生摆动，这样角度传感器移动的顺畅性及可靠性好。

所述轮轴(1)至少有一端的端部具有小径圆柱头，该小径圆柱头上从上往下并排设置有两个环槽(1b)。小径圆柱头用于伸入套筒中，使轮轴与套筒接触面积大，连接更方便，牢固性更好；环槽用于嵌装密封圈，以防止水或尘土通过连接处进入套筒内。

有益效果：本发明设计巧妙，零部件少，结构简单、紧凑，体积小巧，组装方便，可以准确有效监测滑坡区和深洞开挖土体的侧向位移，相比于传统技术，降低了测量成本，操作更简单，携带更方便，并且更智能化，具有误差小、可调精度高、可靠性好等特点。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。