CN105606009A - 无源当量传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明设计无源当量传感器，包括机架，在机架上设置有一输入转轴，输入转轴上安装有齿轮，所述的齿轮啮合一变速齿轮组，变速齿轮组的输出齿连接一输出转轴，输出转轴上连接一转动盘，转动盘周边上设置有等距的触发点，转动盘的周边对应有两个微动开关。两个微动开关的圆周距离大于或小于转动盘周边上的N倍触发点之间的圆周距离。本发明的有益效果：该传感器在监测时是不耗电的，在被测物体运动一个当量值时，才触发微动开关接通电源，传感器后端的仪器得电后记录当量值时才耗电，对于无电源的野外，和其他无电源场所长期的监测尤为适用。监测时间的长短取决于电池的自放电。可用于如山体滑坡监测、动物野外监视、植物生长监测等。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器，特别是一种不耗电按当量识别的角度值或位移值传感器。
背景技术
现有的传感器基本上都是带电监测的，如不给传感器接通电源，传感器是不能工作的，更不能识别角度值或位移值。当需要长时间检测时就需要保持通电，或需要经常检测是否需要充电，而如果是用于野外山体滑坡的监测，则山高路远更本就是无法经常安排人员进行充电或接电。而目前常规的传感器均是需要供电工作的，如是长达数年的监测，则需要消耗大量的人力和材力来完成监测设备的供电。因此亟待开发出能够极少用电的传感器，来满足长时间免充电的监测作。
发明内容
本发明的目的是解决现传感器必须通电才能工作，才能识别角度值或位移值。本发明设计无源当量传感器，包括机架，其特征在于：在机架上设置有一输入转轴，输入转轴上安装有齿轮，所述的齿轮啮合一变速齿轮组，变速齿轮组的输出齿连接一输出转轴，输出转轴上连接一转动盘，转动盘周边上设置有等距的触发点，转动盘的周边对应有两个微动开关或磁性开关。两个微动开关或磁性开关的圆周距离大于或小于转动盘周边上的N倍触发点之间的圆周距离。所述的的变速齿轮组为增速齿轮组。在输入转轴上连接有重力摆或连接有绳盘。本发明与现有技术相比较有如下有益效果：首先该传感器在监测时是不耗电的，在被测物体运动一个当量值时，才触发微动开关或磁性开关接通电源，传感器后端的仪器得电后记录当量值时才耗电，对于无电源的野外、防爆环境，和其他无电源场所长期的监测尤为适用。监测时间的长短取决于电池的自放电。锂电池自放电可以保持１０年。可用于如山体滑坡监测、动物野外监视、植物生长、防爆环境的长期无电监测等。该技术可以自成监测预报体系，也可以成为其他监测设备的触发前端。
附图说明
附图1是本发明的轮系无源当量角度传感器结构示意图；
附图2是本发明的轮系无源当量位移传感器结构示意图
1—输入轴（传感器感应件），2—一级增速轮，3—二级增速轮，4—三级增速轮（微动开关触发轮），5—微动开关，6—摆锤，7—拉绳。
下面结合附图对本发明作进一步描述。
具体实施方式
图中包括机架，其特征在于：在机架上设置有一输入转轴，输入转轴上安装有齿轮，所述的齿轮啮合一变速齿轮组，变速齿轮组的输出齿连接一输出转轴，输出转轴上连接一转动盘，转动盘周边上设置有等距的触发点，转动盘的周边对应有两个微动开关或磁性开关。两个微动开关或磁性开关的圆周距离大于或小于转动盘周边上的N倍触发点之间的圆周距离。所述的的变速齿轮组为增速齿轮组。在输入转轴上连接有重力摆或连接有绳盘。
实际使用时，根据地质滑坡监测的要求，可以将本发明部署在容易发生自然灾害的地区，如山坡，让转动盘上的卷绳感受到山体滑坡的拉伸，然后将本发明的设备中的微动开关连接后续的监测记录设备上，当山体产生滑动时，拉绳就会拉动绳盘转动。此时，绳盘转动后驱动输入轴转动，带动增速齿轮组的转动，由于采用的是增速齿轮组，那等于位移的信号（滑动距离）就被放大，最后放大的转动带动输出转轴的大幅度转动，输出转轴的大幅度转动，会带动转动盘周边上设置的触发点转动至少一个步长（如果是小幅度转动则不会产生一个步长的转动），由于转动盘的周边对应有两个微动开关，且两个微动开关的圆周距离大于或小于转动盘周边上的N倍触发点之间的圆周距离，则就会产生两个微动开关的触发的前后差异，当微动开关触发时，会开通后续的电路启动，这样电路就会记录下转动盘的转动，如果所记录的距离（累积的或一次记录的）超过滑坡的警戒距离，发出发生滑坡前的预警信号，如尚未达到时，则不发出预警信号。
由于仅在触发时才开通电源，因此电力的长短取决于电池的自放电。目前锂电池自放电可以保持１０年。可用于如山体滑坡监测、动物野外监视、植物生长监测等。
本发明的技术方案是采用被测物体的运动驱使传感器感应件运动，当达到传感器一个单位的当量值时，传感器会使设置的机械式开关（微动开关、磁性开关如干簧管或其他类似的开关）闭合一次，即传感器后端的仪器此时接通电源一次，通电后记录一个当量角度值或位移值后停止等下一次触发，由此实现无源当量传感器的工作过程。关键点:被测物体动而带动传感器感应件的增速齿轮系转动，由此将转角和位移进行放大，因此该传感器可以捕捉到微小的转角和位移当量信号，感应件的转动盘动一个当量值使机械式开关闭合（一次触发），开关闭合使传感器后端的仪器接通电源，并延时一段时间，此触发使仪器记录一个当量角度值或位移值，由于在前后设置了2个微动开关并在制动盘轴上设置卷簧，从而可以辨别运动的正反方向。可以采用此原理设计出无源当量角度传感器和无源当量位移传感器，或其他的传感器。
输入轴（传感器感应件）可以设计成接收角度或位移的运动信息的结构，经一、二、三级增速轮增速，需几级增速可根据实际需要设置，在高速轮等距设置的微动开关触发齿安装微动开关2个。在输入轴感受到微小的运动，在高速轮的触发齿会放大几十倍后触发微动开关，获得开关信号。
在输入轴上固定一个摆锤，成为测量角度的无源当量角度传感器，将两个无源当量角度传感器摆锤铅垂向下并按两个摆锤摆动平面垂直的方向布置在密封外壳里，这样两个传感器可以监测成90度两个方向的角度变化值（即监测平面在垂向360度范围内的摆动）。在输入轴上固定一个卷绳盘，绳固定在被检查体上，即成为测量位移的无源当量位移传感器。
Claims (4)
1.无源当量传感器，包括机架，其特征在于：在机架上设置有一输入转轴，输入转轴上安装有齿轮，所述的齿轮啮合一变速齿轮组，变速齿轮组的输出齿连接一输出转轴，输出转轴上连接一转动盘，转动盘周边上设置有等距的触发点，转动盘的周边对应有两个微动开关或磁性开关。
2.按权利要求1所述的无源当量传感器，其特征在于：两个微动开关或磁性开关的圆周距离大于或小于转动盘周边上的N倍触发点之间的圆周距离。
3.按权利要求1所述的无源当量传感器，其特征在于：所述的的变速齿轮组为增速齿轮组。
4.按权利要求1所述的无源当量传感器，其特征在于：在输入转轴上连接有重力摆或连接有绳盘。
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Family Applications (1)
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2015
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