用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置的製作方法
2023-05-31 00:09:51
專利名稱：用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及土工試驗技術領域，尤其涉及一種用於測量土樣滲透液位的光控裝置。
背景技術：
在工程建設過程中，為提供分析地基固結沉降的時間因素，估計天然地基、土壩、 高填土等的滲流量和滲注穩定性，以及給排水設計，施工選料，人工降低水位與地基加固設計等，土樣的滲透性測量數據一直是比較重要的基本參數。土樣的滲透性的測量大多是通過測量插入土樣中的透明玻璃管內透明液體液面的高度來完成，目前，大部分場合都是通過人肉眼觀察透明液位高度，利用人工來讀取透明玻璃上的參考刻度。這種測量方式不可避免地存在視覺上的誤差，測量結果因人而異，當然就無法準確地完成動態適時的測量，遇到耗時的任務測量難以實現時時刻刻地蹲守觀察。
為解決該問題，中國專利201120079748. 7公開了 「一種測量土樣的滲透液位的光控裝置」，其包括透明玻璃管、T型導管、開口容器、光源組件、傳感器模塊、信號處理機和計算機。T型導管垂直插入開口容器中；光源組件包括調製信號發生器和線型光源；傳感器模塊包括光探測器、前置放大器、檢波器和數位訊號處理器；線型光源與光探測器配合，相互面對的置於透明玻璃管的橫向兩側；信號處理機包括數據輸入端和數據輸出端，數據輸入端與數位訊號處理器相連，數據輸出端與計算機相連。這種光控裝置克服了人肉眼觀測液位讀數的不精確性和無法實時測量的缺陷。但上述裝置採用了一系列光控裝置、全過程監控採集滲透液位，所需光控裝置數量較大、成本較高。另一方面，這種全自動裝置採集的數據量較大、不利於後續的數據處理。
因此，本領域的技術人員致力於開發一種成本低、操作便利的用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置。發明內容
有鑑於現有技術的上述缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種成本低、操作便利的用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置。
為實現上述目的，本發明提供了一種用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置， 至少包括土樣容器，插設在所述土樣容器中的滲透液管；還包括光源組件和傳感器模塊； 所述光源組件至少包括線形光源；所述傳感器模塊至少包括多個光探測器；所述線形光源與所述光探測器相對設置在所述滲透液管的兩側；所述線形光源沿所述滲透液管的縱向布置，多個所述光探測器通過傳感器支座沿所述滲透液管的縱向活動設置。
較佳地，所述滲透液管為透明玻璃管。
較佳地，還包括臺座，所述臺座包括設置所述滲透液管的臺座豎板和和設置所述土樣容器的臺座水平板。
較佳地，還包括刻度尺，所述刻度尺設置在所述滲透液管與所述臺座豎板之間。
較佳地，多個所述光探測器的位置與所述刻度尺上指定數值分別對應。
較佳地，所述傳感器支座為磁性材料以可調節地吸附在金屬材料的所述刻度尺或金屬材料的所述臺座豎板上。
較佳地，所述傳感器支座通過螺栓或螺釘可調節地固定在所述刻度尺上。
較佳地，所述傳感器支座通過卡槽或齒條可調節地固定在所述刻度尺上。
較佳地，所述光源組件還包括調製信號發生器。
較佳地，所述傳感器模塊還包括前置放大器、檢波器和數位訊號處理器。
本發明的有益效果是
本發明針對現有裝置存在的缺陷和不足，依據有關規範要求所需測量土樣的滲透液位數量，並根據長期實踐經驗對不同土樣所需的不同液位，有針對性地活動地布置若干光控部件。
本發明的光控裝置所需的光探測器數量較少，降低了裝置的成本，還通過可調節方式，提高了裝置的適用性。另一方面，採集而得的數據量大為降低，又減少了後期的數據處理工作量，測量精度也可以滿足工程實際需要，在工程實踐中具有更大的實用性和推廣價值。
以下將結合附圖對本發明的構思、具體結構及產生的技術效果作進一步說明，以充分地了解本發明的目的、特徵和效果。
圖1是本發明的一實施例的立體結構示意圖。
圖2是圖1的俯視結構示意圖。
圖3是圖1的左視結構示意圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示，本發明的活動式光控裝置一具體實施例，是對現有的一種測量土樣的滲透液位的光控裝置的改進，至少包括土樣容器及插設在土樣容器中的滲透液管5，滲透液管5為透明玻璃管。還包括光源組件、傳感器模塊1和臺座。臺座包括設置滲透液管5的臺座豎板3和和設置土樣容器的臺座水平板4。
光源組件至少包括線形光源，以及調製信號發生器。傳感器模塊1至少包括多個光探測器，還包括前置放大器、檢波器和數位訊號處理器。線形光源與光探測器相對設置在滲透液管5的兩側。線形光源沿滲透液管5的縱向布置，傳感器模塊1中的多個光探測器通過傳感器支座6沿滲透液管5的縱向活動設置。
一刻度尺2設置在滲透液管5與臺座豎板3之間。多個光探測器的位置與刻度尺 2上指定數值分別對應。
在一具體例中，傳感器支座6為磁性材料，以可調節地吸附在金屬材料的刻度尺2 或金屬材料的臺座豎板3上。
在其他實施例中，傳感器支座6通過螺栓或螺釘可調節地固定在刻度尺2上。
在另一些實施例中，傳感器支座6通過卡槽或齒條可調節地固定在刻度尺2上
上述土樣容器、線形光源、調製信號發生器、前置放大器、檢波器和數位訊號處理器等裝置均為現有技術所公開，本發明不再贅述。
較佳地，本發明的活動式光控裝置還包括信號處理機和計算機。信號處理機包括數據輸入端和數據輸出端。其中，數據輸入端與數位訊號處理器信號連接，數據輸出端與計算機信號連接。
本發明的應用是在測量土樣的滲透液位時，在不同時間段，滲透液會在滲透液管 5中有液位下降的變化。通過分別設置在滲透液管5兩側的線形光源與光探測器獲得滲透液位的高低，並將測量數據傳送到計算機中進行後期的數據分析。
為適用於不同土樣的測量，本發明的裝置採用了活動可調節的傳感器支座6，光探測器固定在傳感器支座6上，傳感器支座6可通過多種方式實現相對刻度尺的上下調整，從而提高了本裝置的適用性。
本發明由於採用了活動式布置的光探測器，降低了裝置的成本，還通過可調節方式，提高了裝置的適用性。另一方面，採集而得的數據量大為降低，減少了後期的數據處理工作量，測量精度也可以滿足工程實際需要。
以上詳細描述了本發明的較佳具體實施例。應當理解，本領域的普通技術人員無需創造性勞動就可以根據本發明的構思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術領域中技術人員依本發明的構思在現有技術的基礎上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術方案，皆應在由權利要求書所確定的保護範圍內。
權利要求
1.一種用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置，至少包括土樣容器，插設在所述土樣容器中的滲透液管；還包括光源組件和傳感器模塊；所述光源組件至少包括線形光源； 所述傳感器模塊至少包括多個光探測器；所述線形光源與所述光探測器相對設置在所述滲透液管的兩側；其特徵在於所述線形光源沿所述滲透液管的縱向布置，多個所述光探測器通過傳感器支座沿所述滲透液管的縱向活動設置。
2.如權利要求1所述的活動式光控裝置，其特徵在於所述滲透液管為透明玻璃管。
3.如權利要求1所述的活動式光控裝置，其特徵在於還包括臺座，所述臺座包括設置所述滲透液管的臺座豎板和和設置所述土樣容器的臺座水平板。
4.如權利要求3所述的活動式光控裝置，其特徵在於還包括刻度尺，所述刻度尺設置在所述滲透液管與所述臺座豎板之間。
5.如權利要求4所述的活動式光控裝置，其特徵在於多個所述光探測器的位置與所述刻度尺上指定數值分別對應。
6.如權利要求5所述的活動式光控裝置，其特徵在於所述傳感器支座為磁性材料以可調節地吸附在金屬材料的所述刻度尺或金屬材料的所述臺座豎板上。
7.如權利要求5所述的活動式光控裝置，其特徵在於所述傳感器支座通過螺栓或螺釘可調節地固定在所述刻度尺上。
8.如權利要求5所述的活動式光控裝置，其特徵在於所述傳感器支座通過卡槽或齒條可調節地固定在所述刻度尺上。
9.如權利要求1所述的活動式光控裝置，其特徵在於所述光源組件還包括調製信號發生器。
10.如權利要求1所述的活動式光控裝置，其特徵在於所述傳感器模塊還包括前置放大器、檢波器和數位訊號處理器。
全文摘要
本發明公開了一種用於測量土樣滲透液位的活動式光控裝置，至少包括土樣容器，插設在所述土樣容器中的滲透液管；還包括光源組件和傳感器模塊；所述光源組件至少包括線形光源；所述傳感器模塊至少包括多個光探測器；所述線形光源與所述光探測器相對設置在所述滲透液管的兩側；所述線形光源沿所述滲透液管的縱向布置，多個所述光探測器通過傳感器支座沿所述滲透液管的縱向活動設置。本發明的光控裝置所需的光探測器數量較少，降低了裝置的成本，還通過可調節方式，提高了裝置的適用性。另一方面，採集而得的數據量大為降低，又減少了後期的數據處理工作量，測量精度也可以滿足工程實際需要，在工程實踐中具有更大的實用性和推廣價值。
文檔編號G01F23/292GK102519857SQ20111044214
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月26日 優先權日2011年12月26日
發明者劉燕萍, 劉銀寶, 施廣煥, 郎權德 申請人:上海市城市建設設計研究總院