發(fā)明的需要。不論是感應(yīng)面積或感應(yīng)精度都需要擴(kuò)充放大。參看圖1，我們在核心傳感器的壓電薄膜之上，緊貼2mm厚，面積為直徑23mm的EPE珍珠棉13，與核心感應(yīng)部件7的頂面積相同大小，EPE珍珠棉13之上又緊貼半徑為6cm的水滴傳感面薄膜，薄膜為X光片或相同厚度塑料膜。并采用塑料柱狀盒5固定水滴傳感面9的薄膜，在傳感器的下方采用硬質(zhì)有機(jī)玻璃墊臺6支撐，采用這樣的結(jié)構(gòu)，可以使得傳感面積擴(kuò)大為直徑8cm的圓面積。其中，通過水滴傳感面9、EPE珍珠棉13、核心感應(yīng)部件7的配合，能夠?qū)⑺蝹鞲忻?之上水滴滴落時微小的觸動形變傳遞給PVDF壓電薄膜。如果沒有EPE珍珠棉13，在水滴傳感面9和核心感應(yīng)部件7的PVDF壓電薄膜之間隨時間推移將產(chǎn)生部分縫隙，而造成少數(shù)水滴的漏感應(yīng)，增加EPE珍珠棉13后，能夠增加PVDF壓電薄膜和水滴傳感面的貼合，類似假皮膚，能夠?qū)⒄麄€水滴傳感面直徑8cm圓面積內(nèi)水滴滴落時產(chǎn)生的微小形變傳遞給PVDF壓電薄膜。在核心感應(yīng)部件7的下方采用硬質(zhì)有機(jī)玻璃墊臺6支撐，用于固定住核心傳感器7的底部完全不動，使得水滴傳感面9之上由水滴滴落時引起的微小感應(yīng)形變完全作用到核心感應(yīng)部件7的PVDF壓電薄膜上，使其形變而產(chǎn)生壓電感應(yīng)。圖中4為傳感體傾斜固定臺架，擴(kuò)充傳感面需要傾斜，使得之前滴落的水盡快流走，否則將會對下一水滴滴落時產(chǎn)生緩沖而影響傳感面的感應(yīng)精度，但傾斜度太大，將分解水滴對傳感面的垂直撞擊力。試驗證明，傾斜度以30度為最好。
[0022](3)滴水樣品的收集:裝置2為漏斗，用于收集落下的滴水樣品。當(dāng)水滴滴落到傳感面時，隨著滴落高度的的不同，將產(chǎn)生不同的外濺，使樣品不同程度的丟失。為解決外濺問題，設(shè)計了裝置10不銹鋼圓筒，放置于漏斗內(nèi)側(cè)，高度25cm，使得滴水外濺部分也能收集到漏斗中提供給之后的樣品采集。部件1為硅膠軟管，套在漏斗的下水口，是將收集到的水滴引流到之后的取樣系統(tǒng)裝置中。
[0023](4)水滴的雜質(zhì)的過濾:洞穴滴水中通常帶有泥沙，過濾之后才能保證之后自動取樣裝置的不堵塞。實現(xiàn)方法是圖中部件3為硬質(zhì)塑料網(wǎng)，既可以濾水，還可以是支撐之上的傳感器部分和不銹鋼濾網(wǎng)。部件12為高密度軟性不銹鋼過濾網(wǎng)，使滴水都經(jīng)過濾后流入漏斗下水口，該不銹鋼過濾網(wǎng)的孔徑指標(biāo)為100目。這樣的結(jié)構(gòu)也方便定時清除雜質(zhì)。
[0024](5)相鄰水滴屏蔽進(jìn)入:我們觀測滴速是針對一個水滴，如果有兩個水滴滴落到傳感器上，必然影響滴速的測量。而洞穴水滴通常來自縫隙，洞頂水會沿著縫隙有相鄰多滴往下滴落。解決方法是設(shè)計部件11，為不銹鋼倒錐形去頂裝置，削頂口徑面積為傳感面面積，直徑為8cm。該部件可以將相鄰水滴排除在收集裝置之外。
[0025]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種高精度喀斯特洞穴滴水傳感器及其收集裝置，所述的感應(yīng)收集裝置為筒形結(jié)構(gòu)，包括了筒體、頂蓋、傳感器組件、支撐臺、過濾組件和接液收集組件，所述的頂蓋設(shè)置于筒體頂部，且開設(shè)有漏孔，所述的傳感器組件安裝于支撐臺上并整體安放于筒體內(nèi)部，所述的過濾組件設(shè)置于支撐臺底部并與筒體底部包合，所述的接液收集組件設(shè)置于過濾組件外部，并與過濾組件相連。2.如權(quán)利要求1所述的一種高精度喀斯特洞穴滴水傳感器及其收集裝置，其特征在于:所述的筒體為不銹鋼圓筒，高度為25cm，所述的頂蓋為不銹鋼倒錐形去頂裝置，所述的傳感器組件包括了水滴傳感面、EPE珍珠棉、塑料柱狀盒、核心傳感器、硬質(zhì)有機(jī)玻璃墊臺和傳感器信號線，所述的不銹鋼倒錐形去頂裝置削頂口徑面積為傳感面面積，半徑5cm，所述的支撐臺為傳感體傾斜固定臺架，所述的過濾組件包括了高密度軟性不銹鋼過濾網(wǎng)和硬質(zhì)塑料網(wǎng)，所述的接液收集組件包括了硅膠軟管和漏斗，所述的核心傳感器通過傳感器信號線與信號處理電路相連接，核心傳感器的下方是硬質(zhì)有機(jī)玻璃墊臺，核心傳感器的壓電薄膜之上，緊貼EPE珍珠棉，EPE珍珠棉之上又緊貼水滴傳感面的薄膜，采用塑料柱狀盒固定水滴傳感面的薄膜，塑料柱狀盒下方為傳感體傾斜固定臺架，傾斜固定臺架下方為高密度軟性不銹鋼過濾網(wǎng)和硬質(zhì)塑料網(wǎng)；所述的漏斗與不銹鋼圓筒底部相互連接，漏斗下方套著硅膠軟管。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高精度喀斯特洞穴滴水傳感器及其收集裝置，其特征在于:所述的傳感體傾斜固定臺架傾斜角度為15-45°，優(yōu)選為30°，所述的高密度軟性不銹鋼過濾網(wǎng)的孔徑指標(biāo)為100目。4.如權(quán)利要求1-3所述的一種高精度喀斯特洞穴滴水傳感器及其收集裝置，其特征在于:所述的核心傳感器為HKY-06B心音脈搏傳感器，它的頂部為PVDF壓電薄膜，所述的水滴傳感面為半徑6cm的水滴傳感面薄膜，所述的EPE珍珠棉直徑23mm，厚度2mm，面積與核心傳感器的頂面積相同。
【專利摘要】本發(fā)明涉及傳感裝置設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種高精度喀斯特洞穴滴水傳感器及其收集裝置，包括了硅膠軟管、漏斗、硬質(zhì)塑料網(wǎng)、傳感體傾斜固定、塑料柱狀盒、硬質(zhì)有機(jī)玻璃墊臺、核心傳感器、傳感器信號線、水滴傳感面、不銹鋼圓筒、不銹鋼倒錐形去頂裝置、高密度軟性不銹鋼過濾網(wǎng)、EPE珍珠棉，通過高精度洞穴滴水傳感方法及裝置的實現(xiàn)，使得洞穴滴水滴速的測量和根據(jù)滴速變化進(jìn)行樣品自動采集的系統(tǒng)功能可以實現(xiàn)，解決了傳統(tǒng)裝備體積大、重量重、難以固定，不利于野外工作等困難。
【IPC分類】G01P5/08, G01N1/20
【公開號】CN105486885
【申請?zhí)枴緾N201510979218
【發(fā)明人】周燕, 劉宏, 伍曉平, 伍竹梅, 焦一帆, 關(guān)曉陽, 龐麗偉, 李康, 陳興友
【申請人】云南大學(xué)
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2015年12月23日