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一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器的制作方法

文檔序號(hào):12746502閱讀:149來源:國(guó)知局
一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器的制作方法與工藝

本發(fā)明屬于土體監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,具體的說是一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器。



背景技術(shù):

目前對(duì)土體性能的監(jiān)測(cè)主要采用以手工測(cè)量為主的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)法,這種方法需將待檢測(cè)的土樣從現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試,效率較低,精度較低,并且人工誤差較大。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器,其特征在于:包括圖像處理及顯示模塊、電源、信號(hào)放大器、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)顯示屏、數(shù)據(jù)處理模塊、手柄、探測(cè)器桿身、信號(hào)傳輸線、阻力探測(cè)模塊、探測(cè)器探頭;

所述圖像處理及顯示模塊、電源、信號(hào)放大器、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器、數(shù)據(jù)顯示屏、數(shù)據(jù)處理模塊均設(shè)置在手柄內(nèi);所述圖像處理及顯示模塊、電源、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器、探測(cè)器探頭、信號(hào)放大器通過所述信號(hào)傳輸線串聯(lián)連接,所述數(shù)據(jù)處理模塊分別通過所述信號(hào)傳輸線與所述電源、數(shù)據(jù)顯示屏、阻力探測(cè)模塊連接。

作為優(yōu)選,所述探測(cè)器探頭由所述照明機(jī)構(gòu)和防水顯微鏡頭組成,所述照明機(jī)構(gòu)和防水顯微鏡頭均安裝在所述探測(cè)器探頭上預(yù)先設(shè)置的凹槽之中。

作為優(yōu)選,所述照明機(jī)構(gòu)為L(zhǎng)ED白光燈。

作為優(yōu)選,所述阻力探測(cè)模塊由探測(cè)器桿身的末端和探測(cè)器探頭的起始端組成;所述探測(cè)器桿身的末端和探測(cè)器探頭的起始端均設(shè)置有外環(huán)和內(nèi)環(huán);所述內(nèi)環(huán)內(nèi)設(shè)置有力傳感器;所述力傳感器通過信號(hào)傳輸線與數(shù)據(jù)處理模塊連接通信;所述探測(cè)器桿身的外環(huán)設(shè)置有內(nèi)螺紋,探測(cè)器探頭的外環(huán)設(shè)置有外螺紋,所述探測(cè)器桿身和探測(cè)器探頭通過內(nèi)螺紋和外螺紋的咬合連接在一起,同時(shí)所述探測(cè)器桿身的內(nèi)環(huán)和探測(cè)器探頭的內(nèi)環(huán)在外環(huán)的作用下緊密的頂在一起。

作為優(yōu)選,所述力傳感器由壓電陶瓷或壓電敏感材料制作而成。

作為優(yōu)選,所述探測(cè)器桿身和探測(cè)器探頭由高強(qiáng)度高韌性的氮化硅陶瓷制作而成。

作為優(yōu)選,所述探測(cè)器桿身和探測(cè)器探頭為空心柱體。

作為優(yōu)選,所述探測(cè)器探頭的刀面為設(shè)置有弧度的刀面。

本發(fā)明一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是:

1、本發(fā)明的探測(cè)器桿身和探測(cè)器探頭均由氮化硅陶瓷制成,所以它具有耐高溫,抗氧化,耐化學(xué)腐蝕等性能。由于該陶瓷具有高強(qiáng)度高韌性的性能,故該探測(cè)器具有較高的強(qiáng)度,并且韌性好。

2、本發(fā)明的的探測(cè)器桿身和探測(cè)器探頭連接處設(shè)置有力傳感器,可以對(duì)探測(cè)器探頭受到的阻力進(jìn)行精確測(cè)量。數(shù)據(jù)顯示屏可以實(shí)時(shí)顯示土體的抗剪強(qiáng)度等力學(xué)性能參數(shù)。

3、本發(fā)明的探測(cè)器探頭內(nèi)部嵌有防水顯微鏡頭,圖像顯示屏可以將該鏡頭觀測(cè)到的圖像顯示出來,便于檢測(cè)人員進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察。

4、本發(fā)明的探測(cè)器探頭的刀面設(shè)置有弧度,故該探測(cè)器探頭受到的阻力小且容易深入土體。

5、本發(fā)明的阻力探測(cè)模塊分為兩半,分別為探測(cè)器桿身的末端和探測(cè)器探頭的起始端。阻力探測(cè)模塊有內(nèi)外兩層,外層環(huán)的兩部分通過螺紋緊密的固定在一起,內(nèi)層環(huán)的兩部分在外層環(huán)的作用下緊密的頂在一起。在兩層環(huán)的作用下,阻力探測(cè)模塊有很好的防水作用,可以對(duì)內(nèi)部的傳感器進(jìn)行很好的保護(hù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)示意圖;

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的探測(cè)器探頭的放大圖;

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的探測(cè)器探頭的縱剖面圖;

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的阻力探測(cè)模塊靠近探測(cè)器桿身那一邊的縱剖面圖;

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的阻力探測(cè)模塊靠近探測(cè)器探頭那一邊的縱剖面圖;

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的阻力探測(cè)模塊靠近探測(cè)器桿身那一邊的立體圖;

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的阻力探測(cè)模塊靠近探測(cè)器探頭那一邊的立體圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明,下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

請(qǐng)見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6和圖7,本發(fā)明提供的一種土體性能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的可視化自感知探測(cè)器,包括圖像處理及顯示模塊1、電源2、信號(hào)放大器3、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器4、數(shù)據(jù)顯示屏5、數(shù)據(jù)處理模塊6、手柄7、探測(cè)器桿身8、信號(hào)傳輸線9、阻力探測(cè)模塊10、探測(cè)器探頭11;探測(cè)器探頭11由照明機(jī)構(gòu)12和防水顯微鏡頭13組成,照明機(jī)構(gòu)12和防水顯微鏡頭13均安裝在探測(cè)器探頭8上預(yù)先設(shè)置的凹槽之中。圖像處理及顯示模塊1、電源2、信號(hào)放大器3、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器4、數(shù)據(jù)顯示屏5、數(shù)據(jù)處理模塊6均設(shè)置在手柄7內(nèi);圖像處理及顯示模塊1、電源2、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器4、照明機(jī)構(gòu)12、防水顯微鏡頭13、信號(hào)放大器3通過信號(hào)傳輸線9串聯(lián)連接,經(jīng)過信號(hào)放大器3的處理,圖像處理及顯示模塊1可以對(duì)防水顯微鏡頭13拍攝的圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)放大顯示;照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器4可以根據(jù)需要對(duì)照明機(jī)構(gòu)12的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。數(shù)據(jù)處理模塊6分別通過信號(hào)傳輸線9與電源2、數(shù)據(jù)顯示屏5、阻力探測(cè)模塊10連接。阻力探測(cè)模塊10由探測(cè)器桿身8的末端和探測(cè)器探頭11的起始端組成;探測(cè)器桿身8的末端和探測(cè)器探頭11的起始端均設(shè)置有外環(huán)14和內(nèi)環(huán)16;內(nèi)環(huán)16內(nèi)設(shè)置有力傳感器15;力傳感器15通過信號(hào)傳輸線9與數(shù)據(jù)處理模塊6連接通信;探測(cè)器桿身8的外環(huán)14設(shè)置有內(nèi)螺紋,探測(cè)器探頭11的外環(huán)14設(shè)置有外螺紋,探測(cè)器桿身8和探測(cè)器探頭11通過內(nèi)螺紋和外螺紋的咬合連接在一起,同時(shí)探測(cè)器桿身8的內(nèi)環(huán)16和探測(cè)器探頭11的內(nèi)環(huán)16在外環(huán)的作用下緊密的頂在一起。數(shù)據(jù)處理模塊6可以對(duì)力傳感器15測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,進(jìn)而算出土體的抗剪強(qiáng)度等力學(xué)性能參數(shù),最后在顯示屏上顯示計(jì)算結(jié)果。

本實(shí)施例的探測(cè)器桿身6和探測(cè)器探頭8為空心柱體、由氮化硅陶瓷制作而成;力傳感器15由壓電陶瓷或壓電敏感材料制作而成;探測(cè)器探頭8的刀面為設(shè)置有弧度的刀面,它可以對(duì)探測(cè)器探頭11端部刀口受到的力進(jìn)行測(cè)量,然后將測(cè)量到的數(shù)據(jù)通過信號(hào)傳輸線9傳遞到數(shù)據(jù)處理模塊6;土體的抗剪強(qiáng)度與力傳感器測(cè)量的力F的關(guān)系為:,其中a,b為常數(shù)。

盡管本說明書較多地使用了圖像處理及顯示模塊1、電源2、信號(hào)放大器3、照明機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)器4、數(shù)據(jù)顯示屏5、數(shù)據(jù)處理模塊6、手柄7、探測(cè)器桿身8、信號(hào)傳輸線9、阻力探測(cè)模塊10、探測(cè)器探頭11、照明機(jī)構(gòu)12、防水顯微鏡頭13、外層環(huán)14、力傳感器15、內(nèi)層環(huán)16等術(shù)語,但并不排除使用其他術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便的描述本發(fā)明的本質(zhì),把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

應(yīng)當(dāng)理解的是,本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是,上述針對(duì)較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì),并不能因此而認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下,在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下,還可以做出替換或變形,均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi),本發(fā)明的請(qǐng)求保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。

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