[發明專利]一種實時測量巖石吸水率的智能測量杯及其使用方法

有效

• 申請號: 202011288653.6
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112505293B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 趙瑜;寧麟;畢靖;王超林;沈明軒;鄧小江;羅云凡;趙厚發;鄧琨耀;譚智勇;蒲源源;陳結
• 申請（專利權）人: 貴州大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京元本知識產權代理事務所(普通合伙) 11308
• 代理人: 王紅霞

1.一種實時測量巖石吸水率的智能測量杯，其特征在于，包括：測量杯本體（2），設置在所述測量杯本體（2）頂部的測重及數據處理裝置（1）、豎直設置在所述測量杯本體（2）外側的紅外測量裝置（3），裝置待測巖石且放置于內盛有水的所述測量杯本體（2）內部的待測裝樣袋（6）；其中，

所述紅外測量裝置（3）包括緊貼所述測量杯本體（2）外側壁的紅外線接收裝置（301）、設置在所述紅外線接收裝置（301）外側的紅外線發射裝置（302）、固定在所述紅外線接收裝置（301）、紅外線發射裝置（302）中間且兩端與所述測量杯本體（2）連接的連通管（4）、移動放置在所述連通管（4）中的浮標（5）；所述紅外線發射裝置（302）以及紅外線接收裝置（301）覆蓋整個連通管（4）。

2.根據權利要求1所述的測量杯，其特征在于，所述測重及數據處理裝置（1）包括電子秤稱重系統、紅外數據接收系統、用于計算待測巖石吸水率的數據傳輸處理系統、計時系統、數據存儲系統，且外側設置有USB接口（101）、電源鍵（102）、顯示屏（103）、稱重鍵（104）、清零鍵（106）、計時鍵（105）；

其中，所述數據傳輸處理系統與電子秤稱重系統、紅外數據接收系統、計時系統、數據存儲系統均信號連接；

所述紅外數據接收系統用于接收所述紅外線接收裝置（301）傳輸信號得到連通器（4）的某一時刻高度；

所述稱重鍵（104）用于啟動所述電子秤稱重系統對待測巖石進行稱重，所述計時鍵（105）用于啟動所述計時系統記錄試驗時間，所述清零鍵（106）用于清理所述數據傳輸處理系統中的無效試驗數據，并重新開始新試驗。

3.根據權利要求2所述的測量杯，其特征在于，所述數據傳輸處理系統通過以下方式得到待測巖石的吸水率：

；

其中，為i時刻待測巖石的吸水率，為測量杯本體（2）的內截面積S， 為浮標（5）i時刻高度，為浮標（5）中初始時刻的高度，為待測巖石重量。

4.根據權利要求1所述的測量杯，其特征在于，所述浮標（5）包括低密度材料制成的浮子（501）、設置在所述浮子（501）上方的光靶（502），所述光靶（502）為不通光材料。

5.根據權利要求1所述的測量杯，其特征在于，所述裝樣袋（6）設置有抽氣孔（601）、密封帶（602）、用于控制密封帶（602）的拉鏈頭（603）。

6.根據權利要求5所述的測量杯，其特征在于，所述測量杯本體（2）上部開設有一預留孔（201）。

7.根據權利要求6所述的測量杯，其特征在于，還包括細繩（7），所述細繩（7）一端系在拉鏈頭（603）上，另一端穿過預留孔（201）置于測量杯本體（2）外。

8.根據權利要求7所述的測量杯，其特征在于，所述細繩（7）為不吸水尼龍制品。

9.根據權利要求1-8任一項所述的測量杯，其特征在于，所述測量杯本體（2）、測重及數據處理裝置（1）可拆卸連接。

10.一種使用如權利要求1-9任一項所述的測量杯進行巖石吸水率測量的方法，其特征在于，包括以下步驟：

將有放置有待測巖石的裝樣袋放入測量杯，并加入適量的水；

待浮標穩定后，按下測重及數據處理裝置中的計時鍵開始計時，同時拉動細繩將裝樣袋上的密封帶打開，使得所述測量杯中的水能夠與巖樣充分接觸；

光靶將紅外線發射裝置發射的紅外線遮擋，紅外線接收裝置接收不到該位置的紅外線，并將相關信號傳輸至測重及數據處理裝置的紅外數據接收系統，所述紅外數據接收系統分析得到浮標的高度；

數據傳輸處理系統接收所述紅外數據接收系統得到的浮標高度并計算得到所述待測巖石的吸水率。