專利名稱：多功能土木工程測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種用于巖土工程勘察的原位測(cè)試、非破損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)、散狀材料的水分快速檢測(cè)儀器，屬于土木工程測(cè)試儀器。
在目前巖土工程勘察測(cè)試中，均不能原位測(cè)試地基土的物理指標(biāo)，也不能將所需的地基設(shè)計(jì)參數(shù)試驗(yàn)使用同一儀器在原位進(jìn)行，已有的同一種勘探設(shè)備只能有單一測(cè)試方法，達(dá)不到分析比較的目的，不用一機(jī)多用，不利于充分發(fā)揮設(shè)備的作用。另外已有的各種勘探測(cè)試手段尚有其他不完善之處，例如掘探和鉆探是采集原狀土樣送實(shí)驗(yàn)室分析，土樣在運(yùn)輸和儲(chǔ)藏過程中難免擾動(dòng)及改變含水量，影響試驗(yàn)精度，同時(shí)測(cè)試費(fèi)用昂貴。觸探技術(shù)則不能提供土的物理力學(xué)指標(biāo)，不能全盤反映土的結(jié)構(gòu)情況不能提供足夠的地基設(shè)計(jì)參數(shù)。在已有的無損檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度試驗(yàn)中，同一種儀器只能有一種測(cè)試，也不能達(dá)到分析比較的目的，超聲波測(cè)試儀構(gòu)造復(fù)雜、價(jià)格昂貴，實(shí)踐中較少應(yīng)用。回彈儀尚未向自動(dòng)化電氣化方向發(fā)展。在材料的水分檢測(cè)技術(shù)中有高頻溫度測(cè)量、超高頻溫度測(cè)量、核磁共振法、中子法、熱物理法但檢測(cè)儀器的線路、結(jié)構(gòu)均比較復(fù)雜價(jià)格昂貴有的對(duì)人體有害，很少應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種采用電子學(xué)、物理學(xué)、傳熱學(xué)、聲學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的測(cè)試儀器，應(yīng)用于巖土工程勘察的原位測(cè)試，非破損檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度包括遙測(cè)，散狀材料(包括農(nóng)產(chǎn)品，建筑材料等)的水分快速檢測(cè)。一機(jī)多用為多功能的土木工程測(cè)試儀器。
多功能土木工程測(cè)試儀是采取以下方案實(shí)現(xiàn)的多功能土木工程測(cè)試儀由測(cè)試儀器、探測(cè)器構(gòu)成。測(cè)試儀器具有儀器外殼儀器轉(zhuǎn)換開關(guān)、顯示儀表、儀器外殼內(nèi)裝有儀器控制線路板及電子元器件。探測(cè)器使用時(shí)與測(cè)試儀器相連接，探測(cè)器(探頭)內(nèi)裝有端阻傳感器、濕度傳感器、剪力傳感器、聲波傳感器、溫度傳感器。它們單獨(dú)作用、互不干擾，傳感器具有靈敏度高、量程大、線性好的特性。探測(cè)器前端為園錐體后端為園柱體，端阻傳感器安裝在探測(cè)器前端園錐體大頭平面向上部分，由滑動(dòng)電阻傳動(dòng)部件、壓力彈簧、彈簧座墊構(gòu)成。濕度傳感器位于端阻傳感器左右兩側(cè)為一對(duì)平行板電板。剪力傳感器安裝在端阻傳感器向上部位，由滑動(dòng)電阻、拉力彈簧、傳動(dòng)部件組成。聲波傳感器在剪力傳感器上面由聲波發(fā)射器、電容話筒式傳感器構(gòu)成。溫度傳感器在聲波傳感器上面由銅塞頭、加熱電阻絲、熱電偶熱接點(diǎn)組成。園錐探測(cè)器的密封是技術(shù)關(guān)鍵，如有水的泄漏，則使傳感器失效，為保證探頭正常工作，采用如下密封措施防水(1)端阻傳感器、剪力傳感器的表面采用彈性橡膠及彈性密封膠封死，(2)電纜與探頭之間用密封膠密封，(3)螺絲連接及有關(guān)部件均采用密封膠密封。園錐探測(cè)器的某些部件的絕緣及隔熱保溫也是技術(shù)關(guān)鍵，濕度傳感器即平行平板電極的反面采用絕緣密封膠材料密封，溫度傳感器即銅塞頭的表面采用隔熱保溫材料密封。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。


圖1是多功能土木工程測(cè)試儀探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是多功能土木工程測(cè)試儀探測(cè)器A－A剖視圖，圖3是多功能土木工程測(cè)試儀整機(jī)線路示意圖，圖4是多功能土木工程測(cè)試儀外觀示意圖。
參照附圖多功能土木工程測(cè)試儀由測(cè)試儀器、探測(cè)器構(gòu)成，測(cè)試儀器面板上裝有轉(zhuǎn)換開關(guān)、電壓、電容、電阻、溫度等顯示儀表。儀表機(jī)殼內(nèi)裝有控制線路板，控制線路具有端阻傳感器、剪力傳感器、工作振蕩器濕度傳感器，電阻R，溫度傳感器、直流電源、熱接點(diǎn)CD，轉(zhuǎn)換開關(guān)、聲波發(fā)射器及電源，聲波傳感器、音頻放大器，顯示儀1、顯示儀2。
參照附圖1、2，探測(cè)器(探頭)前端為園錐體，錐尖角度為45°，后部為園拄體，具有外殼n、護(hù)罩m，探測(cè)器上加工有取大樣槽N?？拷鼒@錐體大頭平面向上裝有端阻傳感器，端阻傳感器前端裝有壓力彈簧J、彈簧座接有滑動(dòng)電阻R。濕度傳感器Y位于端阻傳感器的左右兩側(cè)，為一對(duì)平行平板電極。端阻傳感器向上裝有剪力傳感器，裝有滑動(dòng)電阻F，裝有傳動(dòng)部件E、直角板H、T，傳動(dòng)部件上裝有拉力彈簧G，聲波傳感器裝置在剪力傳感器上面，由電容話筒式傳感器E，聲波發(fā)射器Y組成。在聲波傳感器上面裝有溫度傳感器具有銅塞頭a，銅塞頭a中裝有加熱電阻絲b，熱電偶熱接點(diǎn)C、d，用于檢測(cè)溫度。探測(cè)器后部裝有護(hù)罩m，電纜線Q。電纜線檢測(cè)時(shí)與測(cè)試儀器相連接。端阻傳感器、剪力傳感器的表面，電纜線2與探頭之間，螺絲連接處均具有密封膠。
多功能土木工程測(cè)試儀通過園錐探測(cè)器中不同功能的傳感器測(cè)得的物理量、溫度聲波等轉(zhuǎn)換成電量，由二次儀表顯示出來，并根據(jù)相關(guān)關(guān)系，確定所需要的各種數(shù)據(jù)。該儀器采用一機(jī)多用的單元組合式結(jié)構(gòu)，線路簡化，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，降低了儀器成本。工程勘察測(cè)試，能原位測(cè)試地基土(包括回填土)的物理力學(xué)指示，并確定地基土的容許承載力和變形指標(biāo)。散狀材料的水分測(cè)試，對(duì)散狀材料(如農(nóng)產(chǎn)品、建村等)進(jìn)行水分快速檢測(cè)，提供材料的溫度?；炷翉?qiáng)度的測(cè)試；能非破損檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度。對(duì)無法進(jìn)行或很難進(jìn)室內(nèi)試強(qiáng)的土，如粗顆粒土，極軟粘土可取得必要指標(biāo)。該測(cè)試儀由于選擇了最佳工作頻率，使水分檢測(cè)線路大大簡化，大幅度降低了水分檢測(cè)儀的成本，簡化了操作。與十字板剪切儀、混凝土回彈儀相比，該儀器使用了電子技術(shù)，向自動(dòng)化方向發(fā)展。與已有的勘探設(shè)備相比，該儀器功能齊全方法合理，能比較準(zhǔn)確全面地提供地基設(shè)計(jì)參數(shù)。該儀器還具有輕便、快速、準(zhǔn)確、便宜、測(cè)試費(fèi)用低等特點(diǎn)，可以大大提高工作效率和經(jīng)濟(jì)效益，其測(cè)試費(fèi)用只有鉆探費(fèi)用的幾分之一。由于三機(jī)合而為一，且線路簡單，儀器成本大幅度下降，不包括機(jī)械壓入設(shè)備在內(nèi)每臺(tái)價(jià)格不足一千元，卻能代替三種儀器(勘察儀、水份檢測(cè)儀、回彈儀)，而目前一臺(tái)水分檢測(cè)儀就需幾千元。
權(quán)利要求1.一種具有測(cè)試儀器、檢測(cè)器，儀表外殼、儀器轉(zhuǎn)換開關(guān)、顯示儀表、儀器外殼內(nèi)裝有儀器控制線路扳及電子元器件的多功能土木工程測(cè)試儀，其特征是探測(cè)器內(nèi)裝有端阻傳感器、濕度傳感器、剪力傳感器、聲波傳感器、溫度傳感器；探測(cè)器前端為園錐體，端阻傳感器安裝在探測(cè)器前端園錐體大頭平面向上部分，端阻傳感器前端裝有壓力彈簧J、彈簧座墊K，傳動(dòng)部件W與壓力彈簧J相接；濕度傳感器Y位于端阻傳感器的左右兩側(cè)，為一對(duì)平行平板電極；端阻傳感器向上裝有剪力傳感器，裝有滑動(dòng)電阻F，傳動(dòng)部件ε、直角板H、T，傳動(dòng)部件上裝有拉力彈簧G；聲波傳感器裝置在剪力傳感器上面，由電容話筒式傳感器，聲波發(fā)射器r組成；在聲波傳感器上面裝有溫度傳感器，具有銅塞頭A，銅塞頭a中裝有加熱電阻絲b，熱電偶熱接點(diǎn)C、d。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能土木工程測(cè)試儀，其特征是探測(cè)器前端園錐體錐尖角度為45°，后部為園柱體，具有外殼n，護(hù)罩m，電纜線Q，探測(cè)器上加工有取大樣槽N。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能土木工程測(cè)試儀，其特征是端阻傳感器、剪力傳感器的表面，電纜線Q與探頭之間螺絲連接處均具有密封膠。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于巖石土工程勘察的原位測(cè)試、非破損檢測(cè)混凝土強(qiáng)度檢測(cè)，散狀材料的水分快速檢測(cè)儀器，屬于土木工程測(cè)試儀器。該儀器具有測(cè)試儀器、探測(cè)器，探測(cè)器內(nèi)裝有端阻傳感器、濕度傳感器、剪力傳感器、聲波傳感器、溫度傳感器。多功能土木工程測(cè)試儀是采用電子學(xué)、物理學(xué)、傳熱學(xué)、聲學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)的測(cè)試儀器，應(yīng)用于巖石土工程勘察的原位測(cè)試，非破損檢測(cè)混凝土的強(qiáng)度，散狀材料的水分快速檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01N3/00GK2135779SQ92218820
公開日1993年6月9日 申請(qǐng)日期1992年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月26日
發(fā)明者凌玉東 申請(qǐng)人:凌玉東