[發明專利]一種高精度土體凍脹過程自動化監測系統

在審

• 申請號: 201910049004.1
• 申請日: 2019-01-18
• 公開（公告）號: CN109738478A
• 公開（公告）日: 2019-05-10
• 發明（設計）人: 孫斌祥;陳曉;那圓圓;于周平;蔣震震;苗佳琪
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院元培學院
• 主分類號: G01N25/14
• 分類號: G01N25/14;G01B11/02;G01K7/16
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 楊天嬌

1.一種高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述高精度土體凍脹過程自動化監測系統包括試樣本體、溫控機構、補水機構、測量機構、數據采集機構與隔震支座；

所述試樣本體包括有機玻璃筒和土樣，所述有機玻璃筒的上下端為開放結構，所述土樣放置在所述有機玻璃筒的內部，所述隔震支座連接在所述有機玻璃筒的底部；

所述溫控機構包括恒溫箱，所述有機玻璃筒放置在恒溫箱內，所述有機玻璃內設有與其內徑相應的控溫頂板和控溫底板，所述控溫頂板和控溫底板分別設置在所述土樣的上下兩側；

所述補水機構包括水泵，所述水泵的出水端連接有補水導管，該補水導管貫穿所述控溫底板向有機玻璃筒內部延伸；

所述測量機構包括螺旋連接在有機玻璃筒側壁的溫度傳感器、以及設置在所述土樣上方的位移計，所述溫度傳感器和位移計通過導線與所述數據采集機構連接。

2.如權利要求1所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述有機玻璃筒的上下端分別連接有蓋板和底座，所述蓋板上設有環形凹槽，所述有機玻璃筒的上端嵌裝在該環形凹槽內；

所述底座上設有圓形凹槽，所述有機玻璃筒的下端與該圓形凹槽的內壁貼靠，所述控溫底板位于圓形凹槽的中部；

所述蓋板和底座之間螺紋連接有多根固定支架。

3.如權利要求2所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述底座上連接有多個座腳，所述座腳設置在所述隔震支座上；

所述隔震支座包括水平隔震組件和垂直隔震組件，所述垂直隔震組件包括隔震板和豎向嵌裝在隔震板內部的鉛芯，所述隔震板由不銹鋼板和阻尼板交替層疊而成，所述隔震板的中部設有避讓孔；

所述水平隔震組件包括連接在隔震板上方的挑板，所述挑板的中部設有落座孔，在所述落座孔的周圍環繞連接有至少三根向下延伸至避讓孔的絲繩，所述絲繩的底部連接有承壓板，所述座腳穿過落座孔并放置在所述承壓板上。

4.如權利要求1所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述控溫頂板的內部設有盤管，所述盤管的進口端與出口端分別通過螺紋連接有冷浴導管，所述控溫頂板內部安裝有熱電阻；所述控溫頂板的頂部連接有測位平臺，所述測位平臺與所述位移計相配合以檢測所述土樣的凍脹變形位移。

5.如權利要求1所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述控溫底板的內部設有盤管，所述盤管的進口端與出口端分別通過螺紋連接有冷浴導管，所述控溫底板內部安裝有熱電阻；

所述補水導管的末端位于控溫底板的頂面，所述控溫底板的頂面連接有濾網，且該濾網覆蓋所述補水導管的末端。

6.如權利要求2所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述位移計通過位移計支架固定在蓋板和底座上，所述蓋板上設有支架避讓孔，所述底座設有與所述支架避讓孔相對應的支架螺紋孔，所述位移計支架貫穿所述支架避讓孔后與所述支架螺紋孔螺紋連接。

7.如權利要求6所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述位移計支架上設有外螺紋，并通過外螺紋與支架螺紋孔螺紋連接，所述外螺紋的豎向長度≥150mm。

8.如權利要求1所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述溫度傳感器包括熱電阻，所述熱電阻通過限位螺母連接導線，所述熱電阻的外周包裹有柱狀銅片，所述銅片的長度大于所述熱電阻的長度，所述銅片遠離導線的一端為傾斜面。

9.如權利要求8所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，所述有機玻璃筒的側壁螺旋分布有多個安裝孔，所述溫度傳感器的銅片貫穿該安裝孔，所述限位螺母與所述安裝孔的外側面抵靠。

10.如權利要求9所述的高精度土體凍脹過程自動化監測系統，其特征在于，相鄰兩安裝孔之間的縱向間距相等，且所述縱向間距為1cm或2cm。