[發(fā)明專利]土質(zhì)堤壩滲流監(jiān)測(cè)裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110056740.3
• 申請(qǐng)日: 2011-03-10
• 公開（公告）號(hào): CN102175289A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高勝國(guó);段愛(ài)旺;孟兆江;王景雷;段福義;劉楊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所
• 主分類號(hào): G01F3/00
• 分類號(hào): G01F3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種土質(zhì)堤壩滲流監(jiān)測(cè)裝置，尤其涉及一種通過(guò)溫度變化來(lái)監(jiān)測(cè)土質(zhì)堤壩滲流的裝置。

背景技術(shù)：

根據(jù)國(guó)內(nèi)外統(tǒng)計(jì)，因滲流問(wèn)題引起的堤壩失事占40％以上，因此，滲流已成為堤壩安全監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容之一，同時(shí)也發(fā)明了很多復(fù)雜的探測(cè)裝置，包括：瞬變電磁法(TEM)堤防滲漏探測(cè)儀；大地電導(dǎo)率儀(頻率域電磁法，F(xiàn)EM)；布設(shè)滲壓計(jì)(孔隙水壓力計(jì))；探地雷達(dá)以及近年發(fā)展起來(lái)的同時(shí)測(cè)溫度、應(yīng)力的光纖傳感器等等。盡管如此，目前唯一的一種能夠迅速普及、廣泛應(yīng)用的當(dāng)屬滲漏水溫探測(cè)法。工作原理是：當(dāng)?shù)躺頋B透系數(shù)增加、浸潤(rùn)線升高，或出現(xiàn)淺層基礎(chǔ)滲漏時(shí)，在堤防內(nèi)坡(背水坡)堤腳地下和內(nèi)坡堤身內(nèi)溫度下降。利用這一滲漏溫差現(xiàn)象，可用布設(shè)溫度計(jì)的方法探測(cè)滲漏部位。滲漏水溫探測(cè)具有價(jià)廉、簡(jiǎn)單、易于操作等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)操作人員要求不高，因此，得到了廣泛應(yīng)用。但是由于利用的是水、土自然溫度差異，滲漏溫差大小，直接受外界溫度變化的影響，導(dǎo)致檢測(cè)靈敏度發(fā)生變化，使可靠性有高有低，最佳時(shí)期為夏秋季節(jié)的7～10月份。相關(guān)專利：“堤壩滲流通道檢測(cè)用地溫測(cè)量系統(tǒng)”實(shí)用新型，專利號(hào)：ZL200720143480.2。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的在于提供一種同樣價(jià)廉、簡(jiǎn)單、易于操作，而可靠性明顯高于普通滲漏溫差法的土質(zhì)堤壩滲流監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種土質(zhì)堤壩滲流監(jiān)測(cè)裝置，該裝置被設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)的二線制4～20mA變送器形式，包括：滲漏溫差探頭和標(biāo)準(zhǔn)的二線制4～20mA變送器電路，由安裝在探針支架橫梁上的引出線和探針端部上的加熱器、上游熱敏電阻、下游熱敏電阻共同組成了滲漏溫差探頭，上游熱敏電阻與下游熱敏電阻的阻值相等，溫升特性一致，安裝加熱器的探針的遠(yuǎn)離加熱器的一端固定于探針支架橫梁的正中，安裝加熱器的探針與探針支架橫梁相互垂直，安裝上游熱敏電阻的探針的遠(yuǎn)離上游熱敏電阻的一端和安裝下游熱敏電阻的探針的遠(yuǎn)離下游熱敏電阻的一端分別對(duì)稱地固定于探針支架橫梁的兩端，安裝上游熱敏電阻的探針和安裝下游熱敏電阻的探針?lè)謩e與探針支架橫梁相互垂直，而共同與安裝加熱器的探針平行，安裝上游熱敏電阻的探針與安裝下游熱敏電阻的探針等長(zhǎng)，而短于安裝加熱器的探針，加熱器通過(guò)加熱電源開關(guān)與加熱供電電源相接，上游熱敏電阻、下游熱敏電阻與二線制4～20mA變送器電路相接，如果是正溫度系數(shù)熱敏電阻，就分別是二線制4～20mA變送器電路中的RT2和RT1，如果是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，就分別是二線制4～20mA變送器電路中的RT1和RT2，電阻R1、R2和電容C1組成了低通濾波器，熱敏電阻RT1通過(guò)低通濾波電阻R1與二線制4～20mA變送器集成電路XTR101的正輸入端連接，熱敏電阻RT2通過(guò)低通濾波電阻R2與二線制4～20mA變送器集成電路XTR101的負(fù)輸入端連接，低通濾波電阻R1的阻值與低通濾波電阻R2的阻值相等，低通濾波電容C1的兩端分別與二線制4～20mA變送器集成電路XTR101的正、負(fù)輸入端連接，熱敏電阻RT1、熱敏電阻RT2由二線制4～20mA變送器集成電路XTR101的兩個(gè)對(duì)稱的恒流源分別供電，其余僅與二線制4～20mA變送器集成電路XTR101相關(guān)的連接參照二線制4～20mA變送器集成電路XTR101的數(shù)據(jù)手冊(cè)和附圖2，不再贅述，RV1電位器用于4mA零點(diǎn)調(diào)整，RV1電位器用于20mA滿度調(diào)整，調(diào)整好的二線制4～20mA變送器電路密封于探針支架橫梁中。

將滲漏溫差探頭的探針，安裝有加熱器、上游熱敏電阻、下游熱敏電阻的一端，向上預(yù)埋在要監(jiān)測(cè)滲流狀況的土質(zhì)堤壩內(nèi)，安裝加熱器的探針和安裝上游熱敏電阻、下游熱敏電阻的探針?biāo)谄矫媾c水平面垂直，探針支架橫梁縱向與要監(jiān)測(cè)的滲流方向平行，安裝上游熱敏電阻的探針位于要監(jiān)測(cè)滲流的迎水面，檢測(cè)前，打開加熱電源開關(guān)使加熱器發(fā)熱，加熱后，如果沒(méi)有滲流，因?yàn)樯嫌螣崦綦娮琛⑾掠螣崦綦娮璋惭b對(duì)稱的關(guān)系，兩者溫升一致，溫差為零，二線制4～20mA變送器電路輸出為4mA，如果有滲流，滲流將使上游熱敏電阻的溫度降低而使下游熱敏電阻的溫度升高，兩者溫差大小，取決于滲流大小，滲流越大，溫差越大，相應(yīng)的二線制4～20mA變送器電路的輸出也隨之增加，從而間接的測(cè)出了是否有滲流及滲流的大小。

本發(fā)明具有如下積極效果：

1、本發(fā)明的土質(zhì)堤壩滲流監(jiān)測(cè)裝置，采用局部加溫的方法，不依賴水、土自然溫差，可靠性高，適應(yīng)性好；

2、本發(fā)明的土質(zhì)堤壩滲流監(jiān)測(cè)裝置，檢測(cè)具有方向性，僅對(duì)危害堤壩安全的滲流敏感，而垂直于水平面的一般降雨入滲則不會(huì)引起誤報(bào)；