[发明专利]一种低频波发射装置及其组成的无线位移传感装置

说明书

本发明公开了一种低频波发射装置，包括低频波发射器及姿态控制装置，所述姿态控制装置包括姿态控制壳体和高密度重液，所述低频波发射器设置于姿态控制壳体内腔，并浮于高密度重液中，以及公开了使用该低频波发射装置的无线位移传感装置，包括该低频波发射装置及电磁波接收器，电磁波接收器由接收端空间正交线圈及电压测定装置组成，电磁波接收器接收低频波发射器发射的电磁波信号并转化为电压，以获得低频波发射器与电磁波接收器之间的位置变化低频波发射装置。本发明提供的一种无线位移传感装置，用于监测埋设于土体中或浸没于水中的物体位移变化量，其结构合理，解决了电磁波易被较大阻碍物阻挡的问题，提高了物体位移监测的精度。

技术领域

本发明属于地质灾害监测技术领域，涉及一种低频波发射装置及其组成的无线位移传感装置。

背景技术

目前，边坡体实时监测是保障安全生产的重要手段，滑坡位移监测一直是滑坡防治的基础和依据。对滑坡的实时监测不仅能提供滑体位移、动向，而且有助于滑坡稳定性评价以及达到预测预警的目的。

最常见的有线监测设备有地基伸缩计，地基伸缩计的原理是在基准点和移动点之间布设一条数据传输线，通过测量输入端的变位监测滑坡体位移。其他的有线监测设备原理与地基伸缩计基本一致。由于边坡体不稳定或表层发生泥化，常常发生崩塌、泥石流等现象，从而导致常规有线监测仪器被埋没于泥石中，无法获取监测目标的数据；或者由于被水浸没，导致无法对目标进行监测。另外，一些滑坡体冲入下游河床，或者由于洪水作用，导致监测仪器线路出现故障或仪器被水淹没无法获得监测数据。

为避免有线监测设备局限性，目前多采用非接触式测量仪器监测滑坡体位移，当前的非接触式测量仪器主要包括激光测距仪、高频电磁波测距仪等，其原理是获取基准点与监测点之间光或高频电磁波的传播时间来换算距离。但是在一些条件下如在土中、水中以及植被密布等，光信号以及高频电磁波信号发生反射、衰减而无法进行测量。因此当前的非接触式测量仪器使用条件仍具有很大缺陷。

针对有线监测设备和激光、高频电磁波监测设备所具有的缺陷，提出了一种无线位移传感装置。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提供的一种无线位移传感装置用于监测埋设于土体中或浸没于水中的物体位移变化量，其结构合理，解决了常规有线监测仪器被埋没于泥石中、或被水浸没、或被一些滑坡体或洪水冲入下游河床导致监测仪器线路出现故障，无法获取监测目标的数据，非接触式测量仪器的光信号以及高频电磁波信号发生反射、衰减、易被较大阻碍物阻挡，而无法进行精确测量的技术问题，提高了物体位移监测的精度。

为解决上述技术问题，本发明提供一种低频波发射装置，包括低频波发射器及姿态控制装置，所述姿态控制装置包括姿态控制壳体和高密度重液，所述低频波发射器设置于姿态控制壳体内腔，并悬浮于高密度重液中。

在一些实施例中，低频波发射器包括交流电供应装置和发射端空间正交线圈，交流电供应装置与发射端空间正交线圈电连接。

在一些实施例中，所述发射端空间正交线圈为三维空间三个正交方向上的线圈，三个正交方向的线圈的至少一个设置为相对于高密度重液表面处于竖直方向。

在一些实施例中，所述姿态控制壳体为圆筒形或球形，所述高密度重液为溴仿、二碘甲烷或克列里奇液。

在一些实施例中，所述姿态控制壳体为薄壁硬质合金。这是考虑到为尽可能减少由于壳体厚度对电磁波衰减影响，将姿态控制壳体设置为薄壁壳体，另外，合金硬度一般较大，将姿态控制壳体的材质选择为硬质合金可降低由于壁厚较薄引起壳体破坏的几率。

本发明还提供一种采用上述低频波发射装置的无线位移传感装置，包括上述低频波发射装置及电磁波接收器，低频波发射装置所述电磁波接收器由接收端空间正交线圈及电压测定装置组成，电磁波接收器接收低频波发射器发射的电磁波信号并转化为电压，以获得低频波发射器与电磁波接收器之间的位置变化。