[實(shí)用新型]土壓力傳感器安裝加載測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320371672.4
• 申請(qǐng)日: 2013-06-26
• 公開（公告）號(hào): CN203337473U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳青春;柏建彩;丁啟朔;丁為民;田永超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/12
• 分類號(hào): G01N3/12;G01N3/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

?本實(shí)用新型涉及農(nóng)田土壤監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種監(jiān)測(cè)農(nóng)田土壤壓實(shí)過程的土壓力傳感器安裝加載測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

田間作業(yè)機(jī)具對(duì)農(nóng)田土壤的壓實(shí)降低了土地生產(chǎn)力，監(jiān)控各種田間作業(yè)機(jī)具對(duì)土壤的壓實(shí)過程是有效避免土壤過度壓實(shí)的基礎(chǔ)工作。使用土壓力傳感器監(jiān)測(cè)土壤壓實(shí)過程是農(nóng)田土壤壓實(shí)測(cè)試技術(shù)方法中的一個(gè)高效手段，但是目前這一監(jiān)測(cè)過程操作繁瑣，且沒有一套完善并規(guī)范的操作方法。當(dāng)前的做法首先需要在待測(cè)地點(diǎn)開挖坑道，然后在坑道的側(cè)壁的不同深度位置鉆出水平孔洞，最后將土壓力傳感器安置在水平孔洞中。這一傳感器埋設(shè)過程操作繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。在土壓力傳感器測(cè)試土壤壓實(shí)狀況的過程中，埋設(shè)土壓力傳感器的過程需要最大程度地減小對(duì)原位土壤結(jié)構(gòu)狀態(tài)的擾動(dòng)和破壞，同時(shí)降低埋設(shè)傳感器的勞動(dòng)強(qiáng)度，埋設(shè)后的土壓力傳感器應(yīng)減少常規(guī)開挖坑道的邊界效應(yīng)對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響；加載測(cè)試過程需要提供準(zhǔn)確控制的加載速度和加載應(yīng)力，通過同時(shí)獲取加載荷載和埋設(shè)在土體內(nèi)的土壓力傳感器測(cè)得的加載應(yīng)力來(lái)反映應(yīng)力在土體內(nèi)的傳遞狀況，以此明確農(nóng)田土壤的壓實(shí)狀況。目前尚無(wú)專用的加載測(cè)試裝置對(duì)埋設(shè)的傳感器進(jìn)行加載測(cè)試，因此本實(shí)用新型針對(duì)農(nóng)田土壤壓實(shí)監(jiān)測(cè)的土壓力傳感器埋設(shè)及加載測(cè)試兩個(gè)操作環(huán)節(jié)提供相應(yīng)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)目前土壓力傳感器測(cè)試農(nóng)田土壤壓實(shí)過程缺乏合適裝備、費(fèi)時(shí)費(fèi)力，提供一種用于田間土壤壓實(shí)測(cè)試的新型土壓力傳感器安裝加載測(cè)試裝置。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案解決的：

一種土壓力傳感器安裝加載測(cè)試裝置，包括打孔機(jī)構(gòu)、埋設(shè)機(jī)構(gòu)和加載測(cè)試機(jī)構(gòu)，其特征在于：打孔機(jī)構(gòu)包括一可在軌道上移動(dòng)的支架，支架上裝有可調(diào)節(jié)角度的導(dǎo)向套筒，導(dǎo)向套筒內(nèi)裝有可在其內(nèi)部上下滑動(dòng)且?guī)в锌潭鹊娜⊥疗鳎宦裨O(shè)機(jī)構(gòu)包括一夾持土壓力傳感器的夾持筒、安放在夾持筒內(nèi)頂住土壓力傳感器的頂桿以及用于填埋的推桿；加載測(cè)試機(jī)構(gòu)包括安設(shè)在導(dǎo)軌上的臺(tái)架，臺(tái)架上設(shè)有通過油管與液壓供給系統(tǒng)相連的液壓缸，豎直設(shè)置的液壓缸上設(shè)有位移傳感器且液壓缸的活塞桿頂端設(shè)有位于土壓力傳感器上方的壓板，壓板和液壓缸的活塞桿頂端之間設(shè)有力傳感器，土壓力傳感器、位移傳感器和力傳感器分別通過信號(hào)線依次與信息采集系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)相連。

所述的支架上設(shè)有固定盤且固定盤上設(shè)有可轉(zhuǎn)動(dòng)的角度盤，角度盤上焊接有導(dǎo)向套筒。

所述的取土器包括圓形取土器和方形取土器。

所述的打孔機(jī)構(gòu)還包括一與取土器相配合的清土器。

所述的軌道采用錨釘固定。

所述的信息采集系統(tǒng)和信息處理系統(tǒng)安放在載物臺(tái)上。

本實(shí)用新型相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型埋設(shè)土壓力傳感器時(shí)無(wú)需提前開挖用于埋設(shè)傳感器的坑道，只需沿一定角度向下鉆出放置土壓力傳感器的孔洞，避免開挖的坑道對(duì)埋放土壓力傳感器測(cè)點(diǎn)處的邊界效應(yīng)影響；對(duì)土壓力傳感器測(cè)點(diǎn)的加載使用液壓驅(qū)動(dòng)控制的加載裝置，不僅加載速度穩(wěn)定、控制準(zhǔn)確，而且同時(shí)獲取來(lái)自力傳感器的加載荷載和來(lái)自埋設(shè)在土體內(nèi)的力傳感器的應(yīng)力讀數(shù)，從而能夠更加準(zhǔn)確地反映農(nóng)田土壤的壓實(shí)及應(yīng)力過程。

本實(shí)用新型的打孔機(jī)構(gòu)、埋設(shè)機(jī)構(gòu)和加載測(cè)試機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低且使用方便、測(cè)量準(zhǔn)確，能夠廣泛適用于農(nóng)田土壤壓實(shí)狀況測(cè)試，適宜推廣使用。

附圖說明

附圖1為本實(shí)用新型打孔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為本實(shí)用新型打孔機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向套筒和角度盤連接關(guān)系示意圖；

附圖3為本實(shí)用新型埋設(shè)機(jī)構(gòu)的夾持筒、頂桿結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4為本實(shí)用新型埋設(shè)機(jī)構(gòu)的推桿結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5為本實(shí)用新型加載測(cè)試機(jī)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖6為使用本裝置在一個(gè)典型農(nóng)田的測(cè)試過程中力傳感器在壓板下陷過程的輸出電壓曲線；

附圖7為使用本裝置在一個(gè)典型農(nóng)田的測(cè)試過程中土壓力傳感器在壓板下陷過程的輸出電壓曲線。

其中：1—取土器；2—導(dǎo)向套筒；3—支架；4—清土器；5—導(dǎo)軌；6—角度盤；7—固定盤；8—土壓力傳感器；9—夾持筒；10—頂桿；11—信號(hào)線；12—推桿；13—臺(tái)架；14—液壓缸；15—位移傳感器；16—力傳感器；17—壓板；18—錨釘；19—油管；20—液壓供給系統(tǒng)；21—信息采集系統(tǒng)；22—信息處理系統(tǒng)；23—載物臺(tái)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。