CN102519858A - 用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置 - Google Patents

用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置 Download PDF

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刘银宝
刘燕萍
施广焕
郎权德
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Abstract

本发明公开了一种用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置，至少包括土样容器，插设在所述土样容器中的渗透液管；还包括光源组件和传感器模块；所述光源组件至少包括线形光源；所述传感器模块至少包括多个光探测器；所述线形光源与所述光探测器相对设置在所述渗透液管的两侧；所述线形光源沿所述渗透液管的纵向布置，多个所述光探测器沿所述渗透液管的纵向间隔设置。本发明的光控装置所需的光探测器数量较少，降低了装置的成本，提高了操作的便利性。另一方面，采集而得的数据量大为降低，又减少了后期的数据处理工作量，测量精度也可以满足工程实际需要，在工程实践中具有更大的实用性和推广价值。

Description

用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置
技术领域
本发明涉及土工试验技术领域，尤其涉及一种用于测量土样渗透液位的光控装置。
背景技术
在工程建设过程中，为提供分析地基固结沉降的时间因素，估计天然地基、土坝、高填土等的渗流量和渗注稳定性，以及给排水设计，施工选料，人工降低水位与地基加固设计等，土样的渗透性测量数据一直是比较重要的基本参数。土样的渗透性的测量大多是通过测量***土样中的透明玻璃管内透明液体液面的高度来完成，目前，大部分场合都是通过人肉眼观察透明液位高度，利用人工来读取透明玻璃上的参考刻度。这种测量方式不可避免地存在视觉上的误差，测量结果因人而异，当然就无法准确地完成动态适时的测量，遇到耗时的任务测量难以实现时时刻刻地蹲守观察。
为解决该问题，中国专利201120079748.7公开了“一种测量土样的渗透液位的光控装置”，其包括透明玻璃管、T型导管、开口容器、光源组件、传感器模块、信号处理机和计算机。T型导管垂直***开口容器中；光源组件包括调制信号发生器和线型光源；传感器模块包括光探测器、前置放大器、检波器和数字信号处理器；线型光源与光探测器配合，相互面对的置于透明玻璃管的横向两侧；信号处理机包括数据输入端和数据输出端，数据输入端与数字信号处理器相连，数据输出端与计算机相连。这种光控装置克服了人肉眼观测液位读数的不精确性和无法实时测量的缺陷。但上述装置采用了一系列光控装置、全过程监控采集渗透液位，所需光控装置数量较大、成本较高。另一方面，这种全自动装置采集的数据量较大、不利于后续的数据处理。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种成本低、操作便利的用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种成本低、操作便利的用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置。
为实现上述目的，本发明提供了一种用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置，至少包括土样容器，插设在所述土样容器中的渗透液管；还包括光源组件和传感器模块；所述光源组件至少包括线形光源；所述传感器模块至少包括多个光探测器；所述线形光源与所述光探测器相对设置在所述渗透液管的两侧；所述线形光源沿所述渗透液管的纵向布置，多个所述光探测器沿所述渗透液管的纵向间隔设置。
较佳地，所述渗透液管为透明玻璃管。
较佳地，还包括台座，所述台座包括设置所述渗透液管的台座竖板和和设置所述土样容器的台座水平板。
较佳地，还包括刻度尺。所述刻度尺设置在所述渗透液管与台座竖板之间。
较佳地，多个所述光探测器的位置与所述刻度尺的相应数值分别对应。
较佳地，所述光源组件还包括调制信号发生器。
较佳地，所述传感器模块还包括前置放大器、检波器和数字信号处理器。
较佳地，所述间隔式光控装置还包括信号处理机和计算机。所述信号处理机包括数据输入端和数据输出端，所述数据输入端与所述数字信号处理器信号连接，所述数据输出端与所述计算机信号连接。
本发明的有益效果是：
本发明针对现有装置存在的缺陷和不足，依据有关规范要求所需测量土样的渗透液位数量，并根据长期实践经验对不同土样所需的不同液位，有针对性地间隔布置若干光控部件。
本发明的光控装置所需的光探测器数量较少，降低了装置的成本，提高了操作的便利性。另一方面，采集而得的数据量大为降低，又减少了后期的数据处理工作量，测量精度也可以满足工程实际需要，在工程实践中具有更大的实用性和推广价值。
以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本发明的一实施例的立体结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是图1的左视结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明的间隔式光控装置一具体实施例，是对现有的一种测量土样的渗透液位的光控装置的改进，至少包括土样容器及插设在土样容器中的渗透液管5，渗透液管5为透明玻璃管。还包括光源组件、传感器模块1和台座。台座包括设置渗透液管5的台座竖板3和和设置土样容器的台座水平板4。
光源组件至少包括线形光源，以及调制信号发生器。传感器模块1至少包括多个光探测器，还包括前置放大器、检波器和数字信号处理器。线形光源与光探测器相对设置在渗透液管5的两侧。线形光源沿渗透液管5的纵向布置，传感器模块1中的多个光探测器沿渗透液管5的纵向间隔设置。
一刻度尺2设置在渗透液管5与台座竖板3之间。多个光探测器的位置与刻度尺2的相应数值分别对应。
上述土样容器、线形光源、调制信号发生器、前置放大器、检波器和数字信号处理器等装置均为现有技术所公开，本发明不再赘述。
较佳地，本发明的间隔式光控装置还包括信号处理机和计算机。信号处理机包括数据输入端和数据输出端。其中，数据输入端与数字信号处理器信号连接，数据输出端与计算机信号连接。
本发明的应用是：在测量土样的渗透液位时，在不同时间段，渗透液会在渗透液管5中有液位下降的变化。通过分别设置在渗透液管5两侧的线形光源与光探测器获得渗透液位的高低，并将测量数据传送到计算机中进行后期的数据分析。
本发明由于采用了间隔式布置的光探测器，降低了装置的成本。另一方面，采集而得的数据量大为降低，减少了后期的数据处理工作量，测量精度也可以满足工程实际需要。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于测量土样渗透液位的间隔式光控装置，至少包括土样容器，插设在所述土样容器中的渗透液管；还包括光源组件和传感器模块；所述光源组件至少包括线形光源；所述传感器模块至少包括多个光探测器；所述线形光源与所述光探测器相对设置在所述渗透液管的两侧；其特征在于：所述线形光源沿所述渗透液管的纵向布置，多个所述光探测器沿所述渗透液管的纵向间隔设置。
2.如权利要求1所述的间隔式光控装置，其特征在于：所述渗透液管为透明玻璃管。
3.如权利要求1所述的间隔式光控装置，其特征在于：还包括台座，所述台座包括设置所述渗透液管的台座竖板和和设置所述土样容器的台座水平板。
4.如权利要求1所述的间隔式光控装置，其特征在于：还包括刻度尺。
5.如权利要求4所述的间隔式光控装置，其特征在于：所述刻度尺设置在所述渗透液管与台座竖板之间。
6.如权利要求4所述的间隔式光控装置，其特征在于：多个所述光探测器的位置与所述刻度尺的相应数值分别对应。
7.如权利要求1所述的间隔式光控装置，其特征在于：所述光源组件还包括调制信号发生器。
8.如权利要求1所述的间隔式光控装置，其特征在于：所述传感器模块还包括前置放大器、检波器和数字信号处理器。
9.如权利要求1所述的间隔式光控装置，其特征在于：所述间隔式光控装置还包括信号处理机和计算机。
10.如权利要求9所述的间隔式光控装置，其特征在于：所述信号处理机包括数据输入端和数据输出端，所述数据输入端与所述数字信号处理器信号连接，所述数据输出端与所述计算机信号连接。
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PB01 Publication
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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