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专利号: 2018100597379
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种测量边坡土体位移的装置,其特征在于,包括机体,所述机体的内部为中空结构,所述机体的上端设置工作台,所述工作台的上端开设凹槽,所述凹槽内放置光纤传感器和挡块,所述挡块与光纤传感器连接,所述工作台的上端安装机械臂、摄像头和太阳能薄膜板,所述摄像头用以摄取边坡图像,所述机械臂抓取挡块,并根据摄像头获取的边坡图像将挡块放置在边坡的测量位置,所述挡块会随着边坡移动,使所述挡块移动的应力传递给光纤传感器,所述光纤传感器测量应力的变化,所述机体的下端设置底板,所述底板的下方安装驱动机体运行的前置车轮和后置车轮,所述机体的内部放置蓄电池和储存器,所述蓄电池与所述太阳能薄膜板连接,所述太阳能薄膜板将太阳能转化为电能后给蓄电池充电,所述蓄电池储存电能并为储存器和光纤传感器供电,所述储存器连接层叠滤波器,所述储存器储存光纤传感器测得的边坡测量位置的应力变化信息并将该应力变化信息传递给层叠滤波器,所述层叠滤波器接收到前后两次的应力变化信息后对边坡测量位置的应力变化进行叠加计算得到边坡土体的位移;

所述光纤传感器包括悬臂梁和弹簧线,所述悬臂梁固定在凹槽内,所述挡块上设置有接线端子,通过所述接线端子将弹簧线与挡块连接,所述挡块被放置在边坡的测量位置后,当边坡的测量位置的位移发生变化时,所述挡块会随着边坡移动,使所述挡块移动的应力通过弹簧线和悬臂梁传递给光纤传感器;

所述前置车轮的直径与后置车轮的直径相同。

2.如权利要求1所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述前置车轮为左右对称设置的一组,所述前置车轮通过主动轴连接在底板上,所述主动轴上连接一齿轮,所述机体的内部还放置第二控制装置和第二伺服电机,所述第二控制装置用以控制第二伺服电机转动,所述第二伺服电机转动带动所述齿轮转动,所述齿轮转动带动前置车轮转动。

3.如权利要求2所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述后置车轮为左右对称设置的一组,所述后置车轮通过传动轴连接有从动链轮,位于右侧的从动链轮通过第一传动链连接第一主动链轮,位于左侧的从动链轮通过第二传动链连接第二主动链轮,所述第一主动链轮和第二主动链轮通过转轴连接第一伺服电机,所述第一伺服电机位于机体的内部,所述第一伺服电机的转动通过第二控制装置控制,所述第一伺服电机转动后带动第一主动链轮和第二主动链轮转动,所述第一主动链轮、第二主动链轮转动带动两个从动链轮转动,两个所述从动链轮转动后带动后置车轮转动。

4.如权利要求3所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述机械臂的下端连接第一控制装置,所述第一控制装置用以控制机械臂抓取挡块。

5.如权利要求4所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述装置还包括独立设置的远程遥控装置,所述远程遥控装置上设有第一显示屏、第二显示屏和控制键盘,所述第一显示屏用以显示边坡土体的位移信息,所述第二显示屏用以显示摄像头摄取的边坡图像,所述控制键盘用以给第一控制装置和第二控制装置发送指令。

6.如权利要求1所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述蓄电池为串联锂电池组,所述蓄电池的最大输出电流为5A。

7.如权利要求1所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述太阳能薄膜板的厚度不超过0.5mm。

8.如权利要求3所述的测量边坡土体位移的装置,其特征在于,所述第一传动链、第二传动链为短节距滚子输送链或双节距滚子输送链,所述第一主动链轮、第二主动链轮与从动链轮的传动比为1:5。