[實用新型]一種凍土區地溫含水率一體化監測裝置

有效

• 申請號: 201920986464.2
• 申請日: 2019-06-26
• 公開（公告）號: CN210376347U
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 劉騰;李惠民;范榮全;肖紅;王晞;陳謙;陳中國;任光明;王司琪;羅寧
• 申請（專利權）人: 成都理工大學;國網四川省電力公司經濟技術研究院;國網四川省電力公司
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01D21/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 李英

本實用新型公開了一種凍土區地溫含水率一體化監測裝置，包括預埋管、提拉接頭、提拉桿和固定部，所述預埋管內設有數組導向板，導向板中部設有導向孔，提拉桿頂部與提拉接頭固定連接，底部依次穿過數組導向板的導向孔并與固定部相連，固定部兩側側壁各設有一個安裝槽，兩個安裝槽內分別嵌入含水率傳感器探頭和溫度傳感器探頭，所述固定部底部連接一個螺旋鉆頭，螺旋鉆頭最大直徑大于固定部直徑。該裝置能夠對較深的巖土層進行溫度和含水率的監測，且地溫和含水率的監測是處于凍土區的同一深度和同一位置的。

技術領域

本實用新型涉及凍土監測領域，具體涉及一種凍土區地溫含水率一體化監測裝置。

背景技術

凍土年平均地溫高、凍土厚度較薄、熱穩定性差，隨著時間的推移和氣候條件的變化，必然發生凍土地溫的變化，對于高海拔凍融區，溫度變化對含水率的影響較大，地溫-含水率數據是研究凍土地質環境的重要數據。

目前，在凍土的監測技術領域，對較淺巖土層含水率進行監測較為普遍，而針對具有一定埋深深度的巖土體進行含水率和地溫監測卻不常見。傳統的溫度和含水率監測大多都是直接將傳感器埋入巖土體中，只能對埋深較淺巖土層的溫度和含水率監測。同時，傳統的監測一般都是將地溫和含水率傳感器分別埋置，由于巖土體埋深對其地溫-含水率存在著顯著的影響，因此，在研究地溫與含水率的關系時，必須保證地溫和含水率的監測是處于同一埋藏深度的。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型公開一種凍土區地溫含水率一體化監測裝置，該裝置能夠對較深的巖土層進行溫度和含水率的監測，且地溫和含水率的監測是處于凍土區的同一深度和同一位置的。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種凍土區地溫含水率一體化監測裝置，包括預埋管、提拉接頭、提拉桿和固定部，所述預埋管內設有數組導向板，導向板中部設有導向孔，提拉桿頂部與提拉接頭固定連接，底部依次穿過數組導向板的導向孔并與固定部相連，固定部兩側側壁各設有一個安裝槽，兩個安裝槽內分別嵌入含水率傳感器探頭和溫度傳感器探頭，所述固定部底部連接一個螺旋鉆頭，螺旋鉆頭最大直徑大于固定部直徑。

本實用新型中，將含水率傳感器探頭和溫度傳感器探頭設置在同一個固定部上，因此含水率傳感器探頭和溫度傳感器探頭探測出的含水率、地溫是在同一深度同一位置得到的數據，探測出的數據更加符合凍土區地溫-含水率相關性的規律，地溫-含水率測定結果更加科學可靠，本實用新型在測定地溫含水率時，預先在地面鉆孔，然后將本裝置的預埋管放入鉆出的孔內，利用推進機構與提拉接頭相連，將提拉桿、固定部向下推送，再用鉆孔機構與提拉接頭相連，使固定部下方的螺旋鉆頭旋轉，螺旋鉆頭將預埋管下方的巖土層鉆開，并最終使螺旋鉆頭和固定部內的含水率傳感器探頭和溫度傳感器探頭位于目標深度的巖土層下，實現地溫、含水率的同步監測，預埋管中的導向板及導向孔用于限定提拉桿的上下運動方向，保證其豎直插入巖土層中，避免發生傾斜導致提拉桿的探測深度不準，使監測裝置能夠監測較深巖土層的低溫和含水率。

優選的，所述預埋管直徑為2-20cm，預埋管內徑大于螺旋鉆頭最大直徑。

所述預埋管頂部設有一個與之匹配的頂蓋，頂蓋底面與預埋管頂面各設有一個環形凹槽，兩個環形凹槽上下對應，兩個環形凹槽間設置有密封圈。

密封圈能夠提升頂蓋密封效果，避免雨水滲入。

進一步的，所述導向板數目為2-4個。

進一步的，所述頂蓋下表面連接一個存放倉，存放倉內設有含水率數據采集器和溫度數據采集器，含水率數據采集器和溫度數據采集器分別通過相應的傳輸線與采集含水率傳感器探頭和溫度傳感器探頭相連。

本實用新型中，含水率數據采集器、溫度數據采集器、采集含水率傳感器探頭、溫度傳感器探頭均采用現有結構或儀器，其具體結構在此不再描述。