[实用新型]连通管式构件倾斜传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量构件倾斜角度或高差的传感器，具体的说是一种连通管式构件倾斜传感器。

背景技术

目前，现有的机械式、光电式等倾斜传感器，只能测试被测构件某一测点的倾斜角度，对于被测构件整体在测试面倾斜角度或边缘高差的量测均不适用。

实用新型内容

本实用新型针对现有倾斜传感器的不足，提出一种连通管式倾斜传感器，把U型连通管的两个管口分别安置于被测构件的边缘，在管口上安装有测压管，由水压力传感器量测出测压管内的液面差，传感得被测构件在测试面的倾斜角度或高差，并且与计算机联机处理数据，满足自动控制的需要。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种连通管式构件倾斜传感器，其特征在于：被测构件的测试面内预埋或安置1根U型连通管，该管两端的管口位于相距一定距离的被测构件边缘，两个管口均朝上且与被测构件顶面平齐。连通管的一个管口由下而上依次安置有排水阀、水压力传感器、测压管、通气连接器和防蒸发罩，另一个管口由下而上依次安置有水温传感器、水压力传感器、测压管、通气连接器和防蒸发罩。两个测压管上均有读数刻痕，并且测压管内水面上漂浮有液面波动阻尼器。

连通管式构件倾斜传感器，其特征是：所述的水压力传感器机壳为通透圆筒形状，机壳外侧的中间有扳手台肩，在扳手台肩一侧的机壳上有外螺纹。机壳有外螺纹一侧的端部有防护网罩，机壳内从防护网罩起依次有波形弹簧膜、调制板、电路板、底板、电缆固定头，波形弹簧膜与调制板垂直于水压力传感器中心线设置，并其之间为与大气连通的空腔。波形弹簧膜的中心有永久磁钢块，调制板中心有霍尔元件，永久磁钢块与霍尔元件间隔5mm。波形弹簧膜边缘有止水，调制板上有通气孔。

连通管式构件倾斜传感器，其特征在于：所述的液面波动阻尼器为圆球形状，圆面中间有1道水平的圆周红色刻痕，球的底端内有平衡重块。

连通管式构件倾斜传感器，其特征在于：所述通气连接器的上段为圆柱块形状，其下段为圆管形状，该圆柱块与圆管同中心线，且圆柱块的外径比圆管的外径大。圆柱块顶面中心有球塞凹坑，该凹坑中心有通透的圆孔。圆柱块顶面沿周边有等距的8个通透的圆孔，圆柱块外侧面上有固定防蒸发罩的螺纹。

连通管式构件倾斜传感器，其特征在于：所述防蒸发罩的机壳为圆盖形状，机壳的顶面中心有通透的圆孔，下段的内侧有螺纹。机壳顶面的圆孔内嵌有半圆形的透明罩，机壳内从透明罩起由上而下依次有红绿双色发光二极管、隔板、电磁铁、固定板、连杆和球塞，连杆的两侧分别有自锁循环滑轨和微动开关，锁循环滑轨与微动开关均固定于固定板上。连杆为直杆，上端与电磁铁的衔铁连接，下端与球塞连接。连杆的中部由销轴与曲柄端部连接，曲柄的另一端与自锁循环滑轨上的滑块连接。电磁铁衔铁的吸合传动连杆，由曲柄带动滑块在自锁循环滑轨上滑行，使球塞按滑轨轨迹上下运行，形成对通气连接器的中心通气孔的启闭。连杆上下运行带动球塞的同时，带动微动开关的开关，使球塞位于上位时红绿双色发光二极管亮绿色，球塞位于下位时红绿双色发光二极管亮红色。机壳的侧面安置有插座。

本实用新型中连通管式构件倾斜传感器基于以下工作原理：

构件倾斜传感的工作原理：在被测构件测试面内预埋或安置的连通管，该管两端的管口位于被测构件相距一定距离的边缘。在两个朝上的管口上各自安置有水压力传感器和测压管。在连通管内注水至测压管的读数高度，把防蒸发罩设置于测试状态，让连通管两管口的液面均承受大气压。当被测构件倾斜时，则测压管内的水面发生高低的变化。设连通管两个出水口的水平距离为L，测压管液面高差为h，换算出的被测构件在测试面方向上的倾斜角度为α=arctg(h/L)。如L=10m，h=1mm，则α=arctg(h/L)=arctg(1/10000)=0.01°。构件倾斜方向的判别：当测压管液面高差为+h时，构件向左倾斜；当测压管液面高差为-h时，构件向右倾斜。由于安装在测压管下面有水压力传感器，测压管内水位的变化，使水压力传感器承受压力也变化，便能让水压力传感器传感输出被测构件发生倾斜的模拟电信号。

水压力传感器的工作原理：在水压力传感器的机身前端设置波形弹性膜，膜的中心粘贴有磁钢，与该磁钢面保持一定距离且平行的调制板上设置霍尔元件。把水压力传感器安装于测压管的下方，该传感器的弹性膜随测压管内水深的变化而变形，改变着磁钢块与霍尔元件之间的距离，则利用霍尔元件接受强或弱磁钢磁场时输出电压会改变的特性，来达到水压力传感的目的。另外，让波形弹性膜的工作在线弹性范围内，以及选用线性性能的霍尔元件，便能达到理想的量测分辨率和精度。