[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

本發明提供一種實時測量巖石吸水率的智能測量杯及其使用方法，該測量杯包括：測量杯本體，設置在所述測量杯本體頂部的測重及數據處理裝置、豎直設置在所述測量杯本體外側的紅外測量裝置，裝置待測巖石且放置于內盛有水的所述測量杯本體內部的待測裝樣袋；其中，所述紅外測量裝置包括緊貼所述測量杯本體外側壁的紅外線接收裝置、設置在所述紅外線接收裝置外側的紅外線發射裝置、固定在所述紅外線接收裝置、紅外線發射裝置中間且兩端與所述測量杯本體連接的連通管、移動放置在所述連通管中的浮標。該智能測量杯設計簡單、合理，操作使用便利，能夠解決傳統巖石吸水率測量效率低的問題。

技術領域

本發明屬于巖石檢測技術領域，具體涉及一種實時測量巖石吸水率的智能測量杯及其使用方法。

背景技術

巖石是經過地質作用而天然形成的(一種或多種)礦物集合體，由于各種內外界因素，如風化、滑坡、坍塌等，巖石也會存在不同程度的裂隙發育，這對于巖石的力學性能、抗凍性、抗風化等能力有著極為重要的影響。通過測量巖石的吸水率，可有效地反映出巖石裂隙的發育程度，對于工程設計、施工等有著重要的指導意義。傳統的巖石吸水率因一定的時間段后將巖石撈出稱重后放回，如此循環，存在三方面的不足：一是每次測量擦拭程度不一樣，對于測量結果的精確性有影響；二是不能夠連續測量，不便于反映巖石吸水過程；三是耗時費力，浪費試驗人員的時間和精力，增大人工與時間成本。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供一種實時測量巖石吸水率的智能測量杯，該測量杯結構設計簡單、操作使用便利，能提高巖石吸水率的測量效率。

為實現上述目的，本發明的技術方案為：一種實時測量巖石吸水率的智能測量杯，包括：測量杯本體，設置在所述測量杯本體頂部的測重及數據處理裝置、豎直設置在所述測量杯本體外側的紅外測量裝置，裝置待測巖石且放置于內盛有水的所述測量杯本體內部的待測裝樣袋；其中，

所述紅外測量裝置包括緊貼所述測量杯本體外側壁的紅外線接收裝置、設置在所述紅外線接收裝置外側的紅外線發射裝置、固定在所述紅外線接收裝置、紅外線發射裝置中間且兩端與所述測量杯本體連接的連通管、移動放置在所述連通管中的浮標。

進一步地，所述測重及數據處理裝置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、電源鍵、顯示屏、稱重鍵、清零鍵、計時鍵；

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傳輸信號得到連通器的某一時刻高度；

所述稱重鍵用于啟動所述電子秤稱重系統對待測巖石進行稱重，所述計時鍵用于啟動所述計時系統記錄試驗時間，所述清零鍵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。

進一步地，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，w_i為i時刻待測巖石的吸水率，S為測量杯本體的內截面積S，h_i為浮標i時刻高度，h₀為浮標中初始時刻的高度，m為待測巖石重量。

進一步地，所述浮標包括低密度材料制成的浮子、設置在所述浮子上方的光靶，所述光靶為不通光材料。

進一步地，所述裝樣袋設置有抽氣孔、密封帶、用于控制密封帶的拉鏈頭。

進一步地，所述測量杯本體上部開設有一預留孔。

進一步地，還包括細繩，所述細繩一端系在拉鏈頭上，另一端穿過預留孔置于測量杯本體外。

進一步地，所述細繩為不吸水尼龍制品。