CN203011415U - 一种适用于地下或水下的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海洋工程与土木工程技术领域，更具体地，涉及一种适用于地下或水下的监测装置，包括传感器、与传感器连接的传感器连接线以及耐压壳体，所述传感器除感应端外，传感器密封设置于壳体内，所述传感器连接线的一端与传感器的连接后设于壳体内、另一端设于壳体外。该监测装置将传感器密封安装于一耐压壳体内，同时露出传感器的感应端，壳体保护了传感器，降低了传感器损坏的风险，提高了测量的有效性和可靠性，使传感器可以在某些特殊环境下开展现场监测工作，能够用于监测水中或土中结构物外表面状态。由于可以使用较为常见的传感器，及对传感器的选用要求不高，在很大程度上能够降低成本，更适于推广应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及海洋工程与土木工程技术领域，更具体地，涉及一种适用于地下或水下的监测装置。
背景技术
在对海洋工程和岩土工程领域的工程实践和研究过程中，人们经常需要对结构物外的土压或水压进行监测。然而，由于这些结构物都处在土中或水中，测量设备的安装与布置受到较大的局限，常用的方法不再适用。而且这些结构物不但使用年限较长，而且所处环境较为特殊，如潮湿、易腐蚀、周围压力大等，这些都对传感器的选用提出了较高的要求。目前经常采用的测量设备和手段，因为受到以上条件的限制，通常无法实施，或许有设备或手段能实现监测，但却成本较高，这极大地限制了现场测量和研究工作的开展。
现有中国专利公告号为CN101122478A公开了一种光纤光栅冲刷监测传感器及其制作方法，这种光纤光栅冲刷监测传感器包括传感探头，传感探头由金属外壳、金属网片、平膜片、连杆、FRP等强度梁、封装在等强度梁中的温度自补偿双光纤光栅和连接光纤光栅的光纤引出线组成，金属外壳上半部中部设有安装等强度梁的凸台，等强度梁夹在连杆中间并和连杆垂直连接，平膜片设置在金属外壳两侧，平膜片中心之间通过连杆连接，金属网片安装在平膜片外侧，光纤引出线汇总并穿出金属外壳。这种传感器根据柱体表面扰流的动水压分布的特点，排出了水中随深度变化的静水压力和土压力的影响，能够实现监测目的，但是尽管如此，其结构较为复杂，而且制造和使用的成本都很高，不利于推广应用。
实用新型内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种结构简单、制造及使用成本低的适用于地下或水下的监测装置，将传感器密封设置于一耐压壳体内，解决了传感器使用受限的问题，可以在地下或水下开展现场监测工作。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
提供一种适用于地下或水下的监测装置，包括传感器、与传感器连接的传感器连接线以及耐压壳体，所述传感器除感应端外，传感器密封设置于壳体内，所述传感器连接线的一端与传感器连接后设于壳体内、另一端设于壳体外。将传感器密封安装于一耐压壳体内，同时露出传感器的感应端，壳体保护了传感器，大大降低了传感器损坏的风险，提高了测量的有效性和可靠性，使传感器可以在某些特殊环境（如地下或水下）下开展现场监测工作，例如海底隧道、沉箱等结构的外部压力监测。其中，该监测装置只需选用较为常见的传感器，即可进行复杂环境中的监测活动，而所测项目取决于选用的传感器类型。
上述方案中，所述耐压壳体包括依次密封连接的封堵件、腔体以及固定件，所述固定件固定传感器的感应端并使传感器密封固定于腔体内，传感器连接线的一端与传感器连接后设于腔体内，另一端穿过封堵件设于腔体外。该设计既能保证传感器的被保护，又不影响传感器感应端的监测工作，且结构简单，易于实现。
可选地，所述封堵件包括依次连接的堵头、第一止水环以及第一螺母，所述堵头与腔体密封连接，传感器连接线的一端与传感器连接后设于腔体内，另一端依次穿过堵头、第一止水环以及第一螺母设于腔体外。堵头上可以设计为螺纹结构直接与腔体螺纹连接，安装及使用方便，且密封效果好；第一止水环使密封结构更紧密、牢固，能够有效控制测点部位地下水渗流的发生；更进一步地，堵头、第一止水环与第一螺母可以通过焊接固定，安装时为一整体，更为方便。其中，堵头可以采用不锈钢材料制造；第一止水环可以采用钢环。
进一步地，所述封堵件还包括电缆防水接头，所述传感器连接线穿过堵头、第一止水环以及第一螺母后，穿过电缆防水接头并由电缆防水接头密封，在连接好电缆的同时能够保证防水防渗漏。
优选地，所述堵头与腔体连接处设有第一防水密封圈，防止在接触面发生漏水渗水。
作为改进，所述腔体内设有防水绝缘材料，优选地，所述防水绝缘材料可以填充满所述腔体，防止漏电情况的发生。
优选地，所述腔体为不锈钢腔体。腔体应具有足够大的强度和刚度，可以采用壁厚较大的钢管，能够降低因开孔造成的强度影响，保证了结构的安全。
可选地，所述固定件包括第二止水环以及第二螺母，所述第二止水环紧密套设于传感器的感应端外并使传感器密封固定于腔体内，第二螺母套设于传感器的感应端外并固定第二止水环。将传感器安装于腔体内后，直接采用螺母固定，简单便捷。同样地，为了安装及成型方便，可以直接将第二止水环无缝焊接于腔体与固定件连接的一端。
优选地，所述第二止水环套设传感器的感应端处设有第二防水密封圈；第二螺母套设传感器的感应端处设有第三防水密封圈，防止在接触面发生漏水渗水。
上述方案中，可以通过多种措施（如内部填充满防水、绝缘材料，各接头处均设防水胶圈，采用不锈钢电缆防水接头等）保证装置的整体密封性，保护传感器，从而保证数据的真实性。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型适用于地下或水下的监测装置结构简单，将传感器密封安装于一耐压壳体内，同时露出传感器的感应端，壳体保护了传感器，大大降低了传感器损坏的风险，提高了测量的有效性和可靠性，使传感器可以在某些特殊环境（如地下或水下）下开展现场监测工作，例如海底隧道、沉箱等结构的外部压力监测，能够用于监测水中或土中结构物外表面状态。由于可以使用较为常见的传感器，及对传感器的选用要求不高，在很大程度上能够降低成本，更适于推广应用。
附图说明
图1为本实用新型实施例适用于地下或水下的监测装置的剖面结构示意图。
图2为腔体与第二止水环焊接后的结构示意图。
图3为封堵件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体事实方式对本实用新型作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
如图1至图3所示为本实用新型适用于地下或水下的监测装置的实施例，包括传感器10、与传感器10连接的传感器连接线20以及依次密封连接的封堵件30、填充满防水绝缘材料的腔体40和固定件50，固定件50固定传感器10的感应端并使传感器10密封固定于腔体40内，传感器连接线20的一端与传感器10的连接后设于腔体40内，另一端穿过封堵件30设于腔体40外。
如图1所示，封堵件30包括依次连接的堵头31、第一止水环32、第一螺母33以及电缆防水接头34，堵头31与腔体40密封连接，传感器连接线20的一端与传感器10的连接后设于腔体40内，另一端依次穿过堵头31、第一止水环32、第一螺母33以及电缆防水接头34设于腔体40外，穿孔处由电缆防水接头34密封以防水渗漏；固定件50包括第二止水环51以及第二螺母52，第二止水环51紧密套设于传感器10的感应端外并使传感器10密封固定于腔体40内，第二螺母52套设于传感器10的感应端外并固定第二止水环51。将传感器10安装于腔体40内后，直接采用螺母固定，简单便捷。
本实施例中，堵头31、第一止水环32、第二止水环51以及腔体40均采用不锈钢或钢材制成。同时，为了防止在接触面发生漏水渗水现象，在堵头31与腔体40连接处设有第一防水密封圈35；第二止水环51套设传感器10的感应端处设有第二防水密封圈36；第二螺母52套设传感器10的感应端处设有第三防水密封圈37。
实际制造及使用时，为了成型及安装方便，可将不同结构的部分零部件相互焊接成一整体，具体来说，本实施例的监测装置按照如下方式制造及安装：
将第二止水环51与腔体40全断面无缝焊接成一整体；在堵头31上设计螺纹结构，并将堵头31、第一止水环32与第一螺母33焊接成一整体，同时，在腔体40与堵头31密封连接的相应位置设计螺纹结构使之相匹配达到密封螺纹连接。其中，堵头31上需预先开好孔，以便传感器10安装于腔体40内走线；
将一般常用的传感器安装于腔体40内，其感应端从第二止水环51露出腔体40并由第二螺母52固定，接好传感器连接线20并使其穿过堵头31上的孔，再与电缆防水接头34的一端连接，将电缆防水接头34拧紧至堵头31上，最后拧紧堵头31并收尾。
为了做好防渗工作，在各部分的连接处均应设置防水密封圈，同时应做好接触面间的防渗工作，修补好缝隙。
本实施例适用于地下或水下的监测装置结构简单，将传感器10密封安装于一耐压壳体内，同时露出传感器10的感应端，壳体保护了传感器10，大大降低了传感器10损坏的风险，提高了测量的有效性和可靠性，使传感器10可以在某些特殊环境（如地下或水下）下开展现场监测工作，例如海底隧道、沉箱等结构的外部压力监测，能够用于监测水中或土中结构物外表面状态。由于可以使用较为常见的传感器，及对传感器的选用要求不高，在很大程度上能够降低成本，更适于推广应用。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于地下或水下的监测装置，包括传感器、与传感器连接的传感器连接线以及耐压壳体，其特征在于，所述传感器除感应端外，传感器密封设置于壳体内，所述传感器连接线的一端与传感器连接后设于壳体内、另一端设于壳体外。
2.根据权利要求1所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述壳体包括依次密封连接的封堵件、腔体以及固定件，所述固定件固定传感器的感应端并使传感器密封固定于腔体内，传感器连接线的一端与传感器连接后设于腔体内，另一端穿过封堵件设于腔体外。
3.根据权利要求2所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述封堵件包括依次连接的堵头、第一止水环以及第一螺母，所述堵头与腔体密封连接，传感器连接线的一端与传感器连接后设于腔体内，另一端依次穿过堵头、第一止水环以及第一螺母设于腔体外。
4.根据权利要求3所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述封堵件还包括电缆防水接头，所述传感器连接线穿过堵头、第一止水环以及第一螺母后，穿过电缆防水接头并由电缆防水接头密封。
5.根据权利要求4所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述堵头与腔体连接处设有第一防水密封圈。
6.根据权利要求2所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述腔体内设有防水绝缘材料。
7.根据权利要求2所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述腔体为不锈钢腔体。
8.根据权利要求2所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述固定件包括第二止水环以及第二螺母，所述第二止水环紧密套设于传感器的感应端外并使传感器密封固定于腔体内，第二螺母套设于传感器的感应端外并固定第二止水环。
9.根据权利要求8所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，所述第二止水环套设传感器的感应端处设有第二防水密封圈。
10.根据权利要求8所述的适用于地下或水下的监测装置，其特征在于，第二螺母套设传感器的感应端处设有第三防水密封圈。
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