[实用新型]一种滑坡多参量管式传感器

说明书

本实用新型涉及一种滑坡传感器，特别是一种使用了电阻应变片的滑坡多参量管式传感器。

滑坡是一种经常发生而又非常严重危害国家建设和人民生命财产安全的自然现象，对滑坡的监测和防治，国内外都十分重视。目前在对滑坡监测的仪器中普遍使用管式传感器，这种传感器一般都使用了电阻应变片，所能感应的滑坡参量很少。例如，我国已生产的ZRJ－1型钻孔多点挠度计中的传感器，它能感应岩层侧向滑移参量，但不能对滑坡的滑动方向、滑体间的相对扭转等参量进行感应。又如我国已生产的HRG60型滑面计，所采用的传感器虽然可对滑坡滑面深度和个数等参量进行感应，但对滑坡滑体相对扭转等参量不能感应。日本共和电业公司生产的以塑料管作为弹性体的SP－A型滑坡传感器，也为电阻应变片的管式传感器，虽然可对滑坡滑动面的深度和滑移量进行感应，但对滑动方向、滑体相对扭转等参量不能感应。此外，采用塑料管作为滑坡变形的传递体，虽然能降低成本，但塑料管的力学性能不如钢管，塑料管长久埋设于岩层中，会随时间增长而发生变化，影响测量数据的真实性。本实用新型对现有管式传感器作了重要改进，采用了多个电阻应变片按一定方式排列在圆管壁上。圆管中段部位的外壁为异形形状，用钢管制作而成。本传感器可对滑坡滑动面深度、个数、滑移量、滑动方向、滑体相对扭转、滑动面的剪切力以及力的作用方向等八项滑坡参量均可感应。而且对任意方向发生的滑坡，本传感器均可感应。与本实用新型技术性能相同的多参量管式传感器未见有公开报导。

本实用新型的目的是提供一种具有多个电阻应变片以一定方式电连接并排列于具有异形外壁的圆管壁上，能感应滑坡多项参量的管式传感器。

本实用新型的目的是这样实现的：设有一个圆管，该圆管的中段部位具有异形外壁，即在圆管中段部位有沿圆管外壁周围均等分布的四个相截平面（S₁，S₂，S₃，S₄），其中平面S₁与平面S₃平行且对称于圆管轴线，平面S₂与平面S₄平行且对称于圆管轴线，四个平面的法线与圆管轴线垂直，且各平面至圆管轴线距离相等，电阻应变片（2，3，4）位于圆管的平面S₁上，电阻应变片（5，6，7）位于圆管的平面S₂上，电阻应变片（8，9，10）位于圆管的平面S₃上，电阻应变片（11，12，13）位于圆管的平面S₄上，电阻应变片排列方式是，电阻应变片（2，5，8，11）的长轴线与圆管轴线垂直，电阻应变片（3，6，9，12）的长轴线与圆管轴线平行，电阻应变片（4）与（10）平行且分别与电阻应变片（3）与（9）的长轴线的夹角为－45°，电阻应变片（7）与（13）平行且分别与电阻应变片（6）与（12）的长轴线夹角为45°，电阻应变片（2，5，8，11）按全桥电连接，电阻应变片（3，9）按半桥电连接，电阻应变片（6，12）按半桥电连接，电阻应变片（4，7，10，13）按全桥电连接。当作为滑坡变形的传递体的圆管埋入岩层之后，上述按惠斯顿电桥全桥和半桥连接的12个电阻应变片将随滑坡引起的圆管变形而发生相应的应变。由于电阻应变片分为四组（每组三个）分布在圆管中段的四个正交方位的平面之上，而每组的电阻应变片又采用了上述特殊的排列方式，因此，无论发生任何方向的滑坡移动均能感应。

本实用新型具有对滑坡多项参量感应功能，用此设备可以起到一物多用，节约开支，减少滑坡监测的工作量，更重要的是它能感应滑体间发生的相对扭转（转动方向和转动角度）和滑动面（带）的剪切力以及作用方向，这是目前国内外现有管式传感器所没有的功能。因此，在滑坡的研究与予测方面，本实用新型有重要意义。此外，该传感器可与常用的“多通道电阻平衡箱”和“电阻应变仪”配合使用，可实现定量测定任意方向发生的滑坡参量。本传感器除主要用于滑坡监测外，还可用于钻孔、勘探平硐，勘探竖井、岩质或土质滑坡等多种场合，可以单个使用，也可以连成串使用。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型正视图；

图2为本实用新型俯视图；

图3为本实用新型后视图；

图4为本实用新型仰视图；

图5为本实用新型电阻应变片电连接示意图。