一种用于水管倾斜仪的远程调零装置的制作方法

1.本实用新型涉及倾斜仪技术领域，尤其涉及一种用于水管倾斜仪的远程调零装置。


背景技术：

2.dsq型水管倾斜仪是自动测量地壳倾斜变化的一种精密仪器，可测定缓慢倾斜变化、倾斜固体潮、捕捉临震前兆信息、地球动力学与精密工程测量等方面。作为地倾斜观测的倾斜仪，在长期的运行过程中，不可避免的会受到仪器所处的观测环境等外因和仪器自身机械结构等内因的综合影响。随着时间的增长，传感器慢慢偏离零位，当其输入幅度偏离出
±
1v时，此时无法对仪器进行标定，仪器亦无法进行正常观测。传统的水管倾斜仪需要工作人员进入硐室进行手动调零，通过手动旋转测点上的探头，对仪器进行调零，该方式一方面需要进入硐室，打开密封泡沫，对仪器的观测曲线干扰较大，有时甚至需要跟台网中心申请停测，另一方面有的山洞一般位置较为偏僻，台站工作人员去一次不容易，而且人工手动调零有时候也考验手感，调零速度较慢，增加了台站工作人员的工作量。
3.对此，申请人在之前发表的论文《dsq水管倾斜仪自动调零方法研究》中公开了一种自动调零的方法，该方法通过电机传动系统带动标定装置标定棒的升降，根据标定棒的排水体积，调节钵体内的液面升降，进而调节传感器的感应棒的高度，从而实现的调零。但是该自动调零装置中单片机在控制减速电机调整时，容易导致过调整，而且液面的上升和下降还会受到环境的影响，从而影响到装置的调零。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的上述不足，本实用新型提供了一种用于水管倾斜仪的远程调零装置，该装置通过直接调整传感器的位置实现自动调零，减少人工调零对仪器的干扰，而且调零过程简易、稳定、高效、便捷。
5.实现本实用新型上述目的所采用的技术方案为：
6.一种用于水管倾斜仪的远程调零装置，所述水管倾斜仪的传感器为差动变压式位移传感器，包括传感器外壳和感应棒，传感器外壳内固定有线圈，所述远程调零装置与传感器外壳连接并带动传感器外壳相对感应棒做竖直运动；
7.所述远程调零装置包括单片机控制板、减速马达、丝杆以及相匹配的蜗轮和蜗杆，其中单片机控制板与减速马达连接并控制减速马达的转动，所述蜗杆的一端上固定连接有蜗杆齿轮，蜗杆水平安装于水管倾斜仪的钵体的上方，并使蜗杆齿轮与减速马达上的减速齿轮相互啮合，从而使蜗杆随减速齿轮转动，所述蜗轮安装于传感器的上方并与传感器外壳通过丝杆竖直连接，蜗轮与蜗杆相互啮合，蜗杆带动蜗轮转动，使丝杆竖直运动，从而使传感器外壳竖直运动到感应棒零位。
8.所述蜗杆和蜗杆齿轮之间以及蜗轮、丝杆与传感器外壳之间均通过螺栓固定连接。
9.所述单片机控制板与减速马达通过电缆连接。
10.所述减速马达竖直安装于钵体的一侧，使减速齿轮位于减速马达的上方。
11.与现有技术相比，本实用新型提供的用于水管倾斜仪的远程调零装置具有以下优点：1、本实用新型提供的远程调零装置通过调节传感器外壳（线圈）的竖直位置，使传感器外壳（线圈）移动到感应棒零位，从而实现水管倾斜仪的调零过程，调零过程不受钵体内液位的影响，调零方法简单直接，调零精度高。
12.2、本实用新型提供的远程调零装置通过蜗轮蜗杆的设置能够得到较大的传动比，减速马达可以选用功率较小的小体积减速马达，还能避免减速马达直接调节而导致的过调整，调零过程稳定可靠，减速马达安装方便，再通过丝杆最终实现传感器外壳的竖直移动，调零装置结构简单、紧凑，便于维护。
附图说明
13.图1为本实用新型提供的用于水管倾斜仪的远程调零装置的传动示意图。
14.图2为本实用新型提供的用于水管倾斜仪的远程调零装置的工作原理框图。
15.图中：1-传感器外壳，2-减速马达，3-减速齿轮，4-蜗杆，5-蜗杆齿轮，6-蜗轮，7-丝杆。
具体实施方式
16.下面结合附图对本实用新型做详细具体的说明。
17.本实用新型提供的用于水管倾斜仪的远程调零装置传动示意图如图1所示，水管倾斜仪的传感器为差动变压式位移传感器，包括传感器外壳1和感应棒，传感器外壳内固定有线圈，其中感应棒与浮子固定，传感器外壳固定于钵体上，当连通管两端地基出现相对垂直位移时，钵体内的液位发生变化时，感应棒随浮子竖直移动，感应棒相对传感器内的线圈发生竖直方向上的相对位移，传感器将相对位移转换成电信号并记录，从而实现地壳倾斜变化的监测。
18.本实用新型提供的远程调零装置与传感器外壳连接并带动传感器外壳相对感应棒做竖直运动，通过将传感器外壳移动到感应棒零位，实现水管倾斜仪的调零过程。图1中仅为远程调零装置内部机械与传感器的传动结构，未画出水管倾斜仪的具体结构以及远程调零装置各部件与水管倾斜仪的固定连接结构。
19.具体地，远程调零装置包括单片机控制板、减速马达2、丝杆7以及相匹配的蜗轮6和蜗杆4，其中单片机控制板与减速马达通过电缆连接并控制减速马达的转动，减速马达竖直安装于钵体的一侧，使减速齿轮位于减速马达的上方。蜗杆的一端上固定连接有蜗杆齿轮5，蜗杆水平安装于水管倾斜仪的钵体的上方，蜗杆的安装可以通过固定支架实现，使蜗杆齿轮与减速马达上的减速齿轮3相互啮合，从而使蜗杆随减速齿轮转动，蜗轮安装于传感器的上方并与传感器外壳通过丝杆竖直连接，蜗轮与蜗杆相互啮合，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转动使丝杆竖直运动，从而使传感器外壳竖直运动到感应棒零位。具体地，蜗杆和蜗杆齿轮之间以及蜗轮、丝杆与传感器外壳之间均通过螺栓固定连接，方便维修更换。通过蜗轮蜗杆的设置能够得到较大的传动比，避免减速马达直接调节而导致的过调整，同时，减速马达只需提供一个较小的扭力即可实现传感器外壳的调整，减速马达可以设置成功率较小的型
号，其体积较小，方便安装；而且蜗轮蜗杆的反向自锁性可起到安全保护作用。
20.当检测到水管倾斜仪的零位大于
±
1v时，通过硐室外面控制室中的单片机控制板给减速马达发出相应调零指令，控制减速马达进行正转或者反转，减速马达带动减速齿轮同步转动，减速齿轮与蜗杆齿轮啮合，从而带动蜗杆同步转动，蜗杆与蜗轮啮合，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮转动带动丝杆竖直移动，从而控制传感器外壳上下移动，当传感器外壳（线圈）移动至感应棒零位时，检测到水管倾斜仪在零位电压，单片机控制板向减速马达发出减速停转指令，随即完成整个调零过程，如图2所示。


技术特征：
1.一种用于水管倾斜仪的远程调零装置，所述水管倾斜仪的传感器为差动变压式位移传感器，包括传感器外壳和感应棒，传感器外壳内固定有线圈，其特征在于：所述远程调零装置与传感器外壳连接并带动传感器外壳相对感应棒做竖直运动；所述远程调零装置包括单片机控制板、减速马达、丝杆以及相匹配的蜗轮和蜗杆，其中单片机控制板与减速马达连接并控制减速马达的转动，所述蜗杆的一端上固定连接有蜗杆齿轮，蜗杆水平安装于水管倾斜仪的钵体的上方，并使蜗杆齿轮与减速马达上的减速齿轮相互啮合，从而使蜗杆随减速齿轮转动，所述蜗轮安装于传感器的上方并与传感器外壳通过丝杆竖直连接，蜗轮与蜗杆相互啮合，蜗杆带动蜗轮转动，使丝杆竖直运动，从而使传感器外壳竖直运动到感应棒零位。2.根据权利要求1所述的用于水管倾斜仪的远程调零装置，其特征在于：所述蜗杆和蜗杆齿轮之间以及蜗轮、丝杆与传感器外壳之间均通过螺栓固定连接。3.根据权利要求1所述的用于水管倾斜仪的远程调零装置，其特征在于：所述单片机控制板与减速马达通过电缆连接。4.根据权利要求1所述的用于水管倾斜仪的远程调零装置，其特征在于：所述减速马达竖直安装于钵体的一侧，使减速齿轮位于减速马达的上方。

技术总结
本实用新型提供了一种用于水管倾斜仪的远程调零装置，远程调零装置包括单片机控制板、减速马达、丝杆以及相匹配的蜗轮和蜗杆，单片机控制板与减速马达连接并控制减速马达的转动，所述蜗杆的一端上固定连接有蜗杆齿轮，蜗杆水平安装于水管倾斜仪的钵体的上方，并使蜗杆齿轮与减速马达上的减速齿轮相互啮合，从而使蜗杆随减速齿轮转动，蜗轮安装于传感器的上方并与传感器外壳通过丝杆竖直连接，蜗轮与蜗杆相互啮合，蜗杆带动蜗轮转动，使丝杆竖直运动，从而使传感器外壳竖直运动到感应棒零位。该装置通过直接调整传感器的位置实现自动调零，减少人工调零对仪器的干扰。减少人工调零对仪器的干扰。减少人工调零对仪器的干扰。


技术研发人员：吴林斌 周林兵 郭晓菲 刘军 彭驰 李农发
受保护的技术使用者：中国地震局地震研究所
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/6/16