[发明专利]一种回填土状况监测装置及其监测方法

权利要求书

1.一种回填土状况监测装置，它包括空心基座（1）、空心固定球（3）、空心活动球（8）和驱动装置，其特征在于：

所述空心基座（1）侧壁的下部设置有接口，空心固定球（3）的侧壁上设置有接头（2），接头（2）的轴线方向与空心固定球（3）的直径方向重合，接头（2）插装于接口中并与接口固定连接，空心固定球（3）的侧壁中沿赤道方向设置线圈A（6），线圈A（6）通电后空心固定球（3）中产生垂直于赤道平面的磁场，空心固定球（3）的外表面上根据需要贴附若干压力检测应变片（7），在空心固定球（3）的侧壁上等圆心角位置处设置若干外渗水孔（5），并且外渗水孔（5）的轴线方向均指向空心固定球（3）的球心，外渗水孔（5）的外端端口位置处设置滤布（4）；

所述空心活动球（8）设置于空心固定球（3）的内部，空心活动球（8）的底部填充轻质微球，与所述接口位置相对应的空心活动球（8）的侧壁上沿水平方向设置弧形导槽（17），空心活动球（8）的侧壁上设置有内渗水孔（9）；

支撑杆（10）的轴线方向与接口的轴线方向共线，支撑杆（10）的一端固定安装在空心基座（1）空腔的内壁上，支撑杆（10）的另一端依次贯穿接头（2）、弧形导槽（17）并延伸至空心活动球（8）的心部，支撑杆（10）自由端的端部固定安装微型摄像头（11）和激光测距仪，支撑杆（10）的心部设置有导线过孔；

所述驱动装置固定安装在空心活动球（8）的内壁上，并且驱动装置位于赤道平面上，驱动装置包括矩形线圈固定框（16）、线圈Ⅰ（12）、线圈Ⅱ（13）、线圈Ⅲ（14）和线圈Ⅳ（15），线圈Ⅰ（12）、线圈Ⅱ（13）、线圈Ⅲ（14）和线圈Ⅳ（15）分别设置于矩形线圈固定框（16）的四条边框上，并且安装线圈Ⅰ（12）的边框设置于支撑杆（10）中，安装线圈Ⅰ（12）的边框与相邻的边框柔性连接，安装线圈Ⅳ（15）的边框与安装线圈Ⅰ（12）的边框相对设置，安装线圈Ⅳ（15）的边框与空心活动球（8）的内壁固定连接，线圈Ⅰ（12）、线圈Ⅱ（13）、线圈Ⅲ（14）和线圈Ⅳ（15）依次串联，驱动装置驱动空心活动球（8）相对于空心固定球（3）的沿赤道方向顺时针或者逆时针做旋转运动，使外渗水孔（5）与内渗水孔（9）沿轴线方向对齐或者错位。

2.根据权利要求1所述的一种回填土状况监测装置，其特征在于：所述空心固定球（3）的壁厚大于空心活动球（8）的壁厚。

3.根据权利要求1所述的一种回填土状况监测装置，其特征在于：所述空心基座（1）为空心立柱、空心墙壁或者空心基座侧壁。

4.根据权利要求1或3所述的一种回填土状况监测装置，其特征在于：所述线圈A（6）的两端由空心基座（1）延伸至土体状况监测装置的外部并与电源的正负极电连接；

所述压力检测应变片（7）的信号线、微型摄像头（11）的信号线和激光测距仪的信号线由空心基座（1）延伸至土体状况监测装置的外部并与对应的信号接收仪器电连接。

5.根据权利要求4所述的一种回填土状况监测装置，其特征在于：所述电源为变压电源，电压均匀增大或者减小。

6.根据权利要求1所述的一种回填土状况监测装置，其特征在于：所述支撑杆（10）的材质为绝缘材料。