[發(fā)明專利]一種靜力觸探儀的測(cè)探方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210166353.X
• 申請(qǐng)日: 2012-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN102852128A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張穎;易愛華;王煥平;齊東;龔淵;辛偉;張銀海;孫健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司;上海順凱信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): E02D1/00
• 分類號(hào): E02D1/00
• 代理公司: 上海申蒙商標(biāo)專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土地勘測(cè)領(lǐng)域，具體涉及一種靜力觸探儀的測(cè)探方法。?

背景技術(shù)

靜力觸探是指利用壓力裝置將有觸探頭的觸探桿壓入試驗(yàn)土層，通過量測(cè)系統(tǒng)測(cè)土的貫入阻力，可確定土的某些基本物理力學(xué)特性，如土的變形模量、土的容許承載力等。它和常規(guī)的“鉆探—取樣—室內(nèi)試驗(yàn)”等勘探方法相比，具有快速、準(zhǔn)確、經(jīng)濟(jì)和節(jié)省人力等特點(diǎn)。靜力觸探試驗(yàn)是工程地質(zhì)勘查中重要的原位測(cè)試手段。?

但是，根據(jù)對(duì)上海地區(qū)多年來靜力觸探現(xiàn)場(chǎng)操作試驗(yàn)的研究，傳統(tǒng)靜力觸探儀的溫漂、作業(yè)傾角等一系列問題已無(wú)法滿足高精度測(cè)量的要求。同時(shí)由于傳統(tǒng)儀器的設(shè)計(jì)不足，導(dǎo)致采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性很難辨認(rèn)。當(dāng)試驗(yàn)深度較大時(shí)，受試驗(yàn)方法、設(shè)備安裝的平整度、鉆桿的直線度、探桿的材質(zhì)強(qiáng)度、地層的軟硬變化等復(fù)雜因素影響，靜力觸探孔容易發(fā)生一定的傾斜。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種靜力觸探儀的測(cè)探方法，該方法在靜力觸探探頭上增加測(cè)斜裝置，并且通過設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)在靜力觸探探頭內(nèi)部完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，將傾角、靜力觸探數(shù)據(jù)的數(shù)字量傳輸至數(shù)據(jù)采集儀，通過數(shù)據(jù)采集儀的屏幕實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于現(xiàn)場(chǎng)施工人員及時(shí)調(diào)整和數(shù)據(jù)處理，以及提高測(cè)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。?

本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：?

一種靜力觸探儀的測(cè)探方法，包括數(shù)據(jù)采集儀，其特征在于：該方法至少包括以下步驟：在靜力觸探探頭上安裝測(cè)斜裝置，所述測(cè)斜裝置測(cè)量所述靜力觸探探頭的傾角值；在靜力觸探探頭上設(shè)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器接收靜力觸探傳感器測(cè)得的模擬信號(hào)，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后傳輸至數(shù)據(jù)采集儀。

所述測(cè)斜裝置包含測(cè)斜傳感器，所述測(cè)斜傳感器輸出角度值至所述數(shù)據(jù)采集儀。?

將所述靜力觸探傳感器的通信方式設(shè)置為單向輸出，所述數(shù)據(jù)采集儀的通信方式設(shè)置為單向輸入。?

所述測(cè)斜裝置至少包括重力加速度計(jì)和處理芯片，所述處理芯片接收所述重力加速度計(jì)的采集數(shù)據(jù)，根據(jù)重力加速度原理測(cè)量?jī)A角值，并將傾角值輸出至所述數(shù)據(jù)采集儀。?

所述重力加速度計(jì)包括：在靜力觸探儀探頭處X、Y、Z三個(gè)方向上固定設(shè)置的重力加速度計(jì)。?

所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換過程為:所述靜力觸探傳感器測(cè)量所得的壓力源模擬信號(hào)通過所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并且此時(shí)模擬信號(hào)被分離成三個(gè)信號(hào)處理通道，經(jīng)過低通濾波器和驟減，之后，數(shù)字信號(hào)配合上直角坐標(biāo)系傳輸至所述數(shù)據(jù)采集儀。?

所述的數(shù)據(jù)采集儀采用實(shí)時(shí)曲線圖反映所述靜力觸探探頭的探頭錐尖、側(cè)壁、角度和溫度的當(dāng)前值，顯示所述探頭的工作狀態(tài)，并且通過電腦連機(jī)傳輸數(shù)據(jù)或通過無(wú)線傳輸將測(cè)量數(shù)據(jù)輸出至網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器或電子郵箱。?

所述靜力觸探探頭設(shè)置有一套管結(jié)構(gòu)，所述套管結(jié)構(gòu)與所述探頭固定連接，所述測(cè)斜傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊固定于所述套管結(jié)構(gòu)的容置空腔內(nèi)部。?

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：?

（1）數(shù)字化；整個(gè)靜力觸探傳感器的AD轉(zhuǎn)換過程全部在探頭內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，避免了電纜線路和外界環(huán)境對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)產(chǎn)生影響。

（2）能測(cè)量角度值，溫度值；采用三軸加速度測(cè)斜模塊進(jìn)行傾角測(cè)量，在探頭壓入過程中采集探頭錐尖阻力、側(cè)壁阻力、傾角和溫度。?

（3）數(shù)據(jù)單向性；靜力觸探傳感器和數(shù)字采集儀的數(shù)據(jù)通信為單向輸入，單向輸出，確保了采集數(shù)據(jù)的真實(shí)性。?

（4）觸摸屏操控；采用先進(jìn)的觸摸屏操控，菜單簡(jiǎn)潔明了，人機(jī)交互功能強(qiáng)大。?

（5）數(shù)據(jù)直觀；屏幕直接顯示采集數(shù)據(jù)和曲線，結(jié)果直觀。?

（6）無(wú)線傳輸；支持無(wú)線傳輸功能，實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)快捷發(fā)送。?

附圖說明

圖1為本發(fā)明單橋探頭結(jié)構(gòu)圖；?

圖2為本發(fā)明雙橋探頭結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明數(shù)字式傳感器結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明數(shù)字式數(shù)據(jù)采集儀功能結(jié)構(gòu)圖；

圖5為三軸測(cè)斜重力元原理圖；

圖6為井斜角合成示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：?

如圖1-6所示，圖中標(biāo)記1-10分別為：?jiǎn)螛蛱筋^1、連接段2、防水卡扣3、套管4、處理芯片5、導(dǎo)線6、止水悶頭7、芯片支架8、螺旋扣9、雙橋探頭10。