[實用新型]一種環境巖土多參數組合測試探頭

無效

• 申請號: 201020632923.6
• 申請日: 2010-11-30
• 公開（公告）號: CN201865093U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發明（設計）人: 張衛東;張燕
• 申請（專利權）人: 武漢迅騰精密儀器儀表技術有限公司
• 主分類號: E02D1/00
• 分類號: E02D1/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 鄧寅杰

技術領域

本實用新型涉及環境巖土工程領域中的巖土多參數組合測試的儀器設備，特別適合于環境巖土工程現場測試的需要，特別是一種環境巖土多參數組合測試探頭。?

背景技術

在本實用新型之前，在巖土工程勘察測試中所使用的探頭都是模擬式探頭，對于靜力觸探測試、巖土電阻率測試，地層溫度測試采取的是獨立的探頭，使用的測試方法是單獨測試，分別分析的方法，探頭里面只是簡單的設置一套應變電阻片或一套電極或一個溫度傳感器，所有的模擬信號都要經過幾十米，上百米的信號電纜傳輸到地面的采集儀器，傳輸電纜一般都有至少12根互相絕緣的導線組成，經過采集儀器的轉換，變為數字信號，再顯示保存。但是在傳輸的過程中，模擬信號經常會受到其他噪音信號的干擾，信噪比降低，隨著傳輸距離的增加，有些微弱的模擬信號甚至淹沒在噪音信號中，為了拾取有用的模擬信號，采集儀器需要采用不同的硬件措施和軟件手段，這樣不但增加了系統成本和功耗，而且處理不當，甚至取得的是錯誤的測試信號。?

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是：提供一種便于現場測試、抗干擾特性好的，集多種測試方法為一體的環境巖土多參數組合測試探頭。?

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種環境巖土多參數組合測試探頭，其不同之處在于：包括電阻測量探環模塊、具有靜力觸探參數測試殼體的電阻應變片組模塊、具有單獨保護殼體的電路模塊、具有單獨保護殼體的溫度傳感器模塊、信號傳輸電纜，電阻測量探環模塊由2個或4個等距離間隔絕緣排列的金屬探環組成；所述各模塊之間通過螺紋連接組成一個完整的探頭；所述電路模塊包括電源電路、中央處理控制器、信號采集電路、數字信號傳輸電路，所述的信號采集電路、數字信號傳輸電路分別和中央處理控制器連接，所述的信號采集電路包括信號采集接口，所述數字信號傳輸電路設置有信號傳輸接口和連接中央處理控制器的通訊端口，所述信號采集電路包括靜力觸探采集電路、電阻率信號激勵和采集電路、溫度采集電路，所述信號調理電路將已經采集的信號進行放大、濾波、阻抗變換，所述數字信號傳輸電路將已經轉換為數字信號信號傳輸到地面儀器信號接收端。?

按以上方案，所述傳感器保護殼體為非磁性金屬材質保護殼體。?

按以上方案，所述通訊端口是RS485通訊端口。?

按以上方案，所述信號傳輸電纜為四芯互相絕緣的導線組成的電纜，分別為一根電源線，一根地線，一對RS485信號線。?

按以上方案，所述中央處理控制器為單片機，單片機包括24位AD、數據存儲器。?

按以上方案，所述單片機為MSC1210。?

按以上方案，所述數字信號傳輸電路包括MAX3483，單片機的串口線RX連接MAX3483的第一腳RO，單片機的串口線TX連接MAX3483的第四腳DI。?

按以上方案，所述信號調理電路采用運放AD620、可調增益運放PGA103、運放LM358。?

按以上方案，所述信號調理電路還包含可根據測試信號大小范圍自動調整信號放大倍數的自動增益調節模塊。?

本實用新型工作原理：按照現場需要，經過組合的探頭可以同時測量靜力觸探數據、電阻率數據、溫度數據。這些采集的巖土工程數據信號經過信號調理電路處理后進入單片機，經過單片機內部AD轉換為數字信號，暫時保存在單片機的數據區內，然后單片機將數字信號通過MAX3483，傳輸到地面來接收；同時，根據需要，也可以組合成其他不同功能的測試探頭，比如靜力觸探和溫度組合探頭。?

對比現有技術，本實用新型的有益優點為：可以根據現場情況，任意組合成不同功能的探頭，在深部探頭位置處模擬信號就已經轉化為了數字信號，數字信號的最大優點就是抗干擾能力強，長距離傳輸不失真。本實用新型便于現場測試、抗干擾特性好、信噪比高、靈敏度度高、測試深度大。?

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的一種環境巖土多參數組合測試探頭的結構示意圖；?

圖2為本實用新型的電路模塊的電路連接示意圖；?

圖3為本實用新型的數字信號傳輸電路的結構示意圖；?

圖4為本實用新型的信號調理電路的結構示意圖。?

具體實施方式

以下結合附圖進一步說明本實用新型的具體實施方式。?