[發明專利]土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置及其取土器

有效

• 申請號: 201210080264.3
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102621190A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉征宇;王者超;李術才;劉斌;聶利超;許新驥;宋杰;李樹忱;張慶松;周冰然;秘寶星;項呂
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01N27/04
• 分類號: G01N27/04;G01N1/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種室內土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置，其特征在于：它包括土體壓縮固結裝置和電阻率監測裝置兩部分，土體壓縮固結裝置包括水槽、上護環、下護環、帶螺紋孔的環刀、透水石、加壓上蓋、位移計導桿、位移計架，其中，帶螺紋孔的環刀的上端安裝上護環，下端安裝下護環，下護環置于水槽內，上護環上設有加壓上蓋，加壓上蓋與帶螺紋孔的環刀之間是透水石，在帶螺紋孔的環刀的側壁上設有至少一列垂直的預制螺紋孔，在各預制螺紋孔內封裝相應的移動式微電極，所述移動式微電極通過導線與集中式電纜連接；位移計架設置在水槽側面，其上設有位移計導桿，可在位移計導桿上安置位移傳感器，與加壓上蓋相連，測量試驗過程中土體試樣的豎向變形位移；電阻率監測裝置包括集中式電纜、智能電極轉換模塊、電阻率采集控制模塊、視電阻率實時成像模塊和供電模塊，智能電極轉換模塊與電阻率采集控制模塊連接，電阻率采集控制模塊則分別與供電模塊和視電阻率實時成像模塊連接；土體壓縮固結裝置在壓縮土體時，電阻率監測裝置利用電阻率法監測土體固結變形過程中孔隙水的運移規律，監測土體固結變形過程中電阻率在時間和空間兩個尺度上的變化，監測孔隙水的運移路徑、變化形態以及土顆粒的沉降規律。

2.根據權利要求1所述的室內土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置，其特征在于：所述土體壓縮固結裝置的水槽、上護環、下護環、帶螺紋孔的環刀、加壓上蓋采用全透明玻璃鋼材料制作，帶螺紋孔的環刀沿圓周方向對稱設有四列預制螺紋孔。

3.根據權利要求1或2所述的室內土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置，其特征在于：所述移動式微電極分為移動式微電極頭和固定端兩部分，移動式微電極頭使用金屬銅制作，與導線焊接；固定端采用全透明玻璃鋼做成帶螺紋的銷釘形狀，中軸線位置留有細小的通道，導線從中穿過；微電極頭的移動與土體固結變形產生的位移同步。

4.根據權利要求1所述的室內土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置，其特征在于：所述智能電極轉換模塊為移動式微電極作為供電電極A、B和測量電極M、N的跳轉變換；電阻率采集控制模塊控制電阻率的采集方式；視電阻率實時成像模塊則是將采集到的電阻率數據依據電阻率值的大小差異賦予不同的顏色，以圖像的形式實時顯示，并且自動保存；供電模塊為整個電阻率測量裝置供電。

5.根據權利要求1所述的室內土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置，其特征在于：所述電阻率監測裝置進行電阻率數據的自動采集和視電阻率實時成像，完成多種數據采集方式的聯合觀測，對試驗土體的全方位實時動態監測；通過視電阻率實時成像模塊對低阻區域的移動變化路徑進行跟蹤定位識別，使土體固結變形過程中孔隙水的運移路徑、變化形態觀測更加直觀。

6.一種權利要求1所述的室內土體試樣壓縮固結與電阻率實時成像監測裝置用取土器，其特征是，它包括取土器頭部、對開式取土筒和管靴，帶螺紋孔的環刀置于對開式取土筒的暗槽內，在對開式取土筒內設有微型傳動裝置，微型傳動裝置與切土用不銹鋼片連接，不銹鋼片與土工膜一端連接，土工膜另一端連接在對開式取土筒內壁。

7.如權利要求6所述的取土器，其特征是，所述微型傳動裝置包括安裝在對開式取土筒上部的轉輪，轉輪與對開式取土筒內外壁之間的不銹鋼絲一端連接，不銹鋼絲的另一端分為兩路，分別穿過固聯在對開式取土筒下部內壁的轉軸兩端的定滑輪以及相應的軌道后與不銹鋼片連接，不銹鋼片與轉軸位置相對。

8.如權利要求6所述的取土器，其特征是，所述對開式取土筒外壁處設有球鉸。