[发明专利]一种土壤含水率传感器的埋设装置

说明书

技术领域

本发明涉及土壤含水率测试，具体涉及一种土壤含水率传感器的埋设装置。

背景技术

土壤含水率传感器主要用于水利工程、路基、边坡、农田灌溉、园林等广泛领域的野外含水率测试，而含水率传感器埋设质量直接关系到含水率测试准确性和稳定性。因此类似于水利工程比较特殊施工环境条件下，如何简便、高效埋设土壤含水率传感器是现场技术人员所希望的。

土壤含水率测定方法很多，主要包括：烘干称重、中子水分仪、阻抗式土壤水份传感器、压阻式土壤湿度计、土壤水份探头等等。其中烘干称重土壤含水率最准确，但准确测试需在试验室完成；中子水分仪、阻抗式土壤水份传感器、压阻式土壤湿度计测定含水率，存在辐射、精度不高、操作有一定难度等问题。

土壤水份探头是目前用于野外测定含水率较为成熟含水率传感器，其工作原理是通过探头发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部反射，由于土的介电常数取决于土壤湿度，输出电压与土体含水率有对应关系，即可得到土中的体积含水率。

土壤水份探头浅层部位测试较为简单，揭露表层覆盖层即可测试，对于较深部位或工程条件特殊部位，需要预埋传感器，目前的埋设方法大多是采用在埋设部位开挖坑槽，把探头测针插入土体，然后再回填。此法主要存在以下问题：(1)开挖坑槽对原土体结构扰动较大，影响土体稳定；(2)对埋深较大、土体结构复杂部位，坑槽开挖不易；(3)坑槽开挖要求有一定工作面，同时回填土体的差异性，测得含水率易失真。

发明内容

本发明提供一种土壤含水率传感器的埋设装置，可在较深土层或者硬土、软岩等特殊环境下方便地将土壤含水率传感器埋入，而且对原土体结构扰动较小。

本发明提供一种土壤含水率传感器的埋设装置，包括钻杆、定位导管、探针成孔器、压件及套件，所述定位导管用于放置在预先钻设形成的孔槽内，用于所述探针成孔器在成孔时和装有套件的土壤含水率传感器埋设时进行定位，所述探针成孔器固定于所述钻杆底部，用于钻设探针孔，所述压件在探针孔形成后固定于所述钻杆底部，所述土壤含水率传感器装配套件后套入压件内。

本发明所述埋设装置通过定位导管可有助于探针成孔器成孔定位和装有套件的土壤含水率传感器埋设定位，保证土壤含水率传感器探针与探针成孔器形成的针孔部位一致，所述压件可保证含水率传感器垂直插入土体，在较深土层或者硬土、软岩等特殊环境下可方便地将土壤含水率传感器埋入，而且对原土体结构扰动较小，不需要开挖坑槽，同时保证土壤含水率传感器测试的含水率结果准确。

附图说明

图1是本发明实施例土壤含水率传感器的埋设装置中进行探针成孔部分的结构示意图，包括钻杆、定位导管及探针成孔器；

图2是本发明实施例土壤含水率传感器的埋设装置中进行埋入部分的结构示意图，包括压件及套件；

图3是图1中探针成孔器的剖面示意图；

图4是图1中探针成孔器的截面示意图。

图5是图1中定位导管的剖面示意图；

图6是图1中定位导管的截面示意图；

图7是图2中压件的剖面示意图。

具体实施方式

下面结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

图1所示为本发明实施例土壤含水率传感器的埋设装置中进行探针成孔部分的结构示意图，包括钻杆1、定位导管2及探针成孔器3，所述定位导管2内设有十字导槽10(请结合参考图5及图6)，所述定位导管2放置于预先钻设形成的孔槽内，用于所述探针成孔器3在成孔时进行定位。定位导管2可采用现成定型产品测斜管，测斜管长度应适当大于实际埋设深度，便于上端固定，土壤含水率传感器埋完后再取出测斜管。所述钻杆1为标准定型手摇钻，钻杆长度应大于定位导管长度0.5m。

请参考图3及图4，所述探针成孔器3设有固定部14，具体的所述固定部14可以是设置在所述探针成孔器3顶部的外螺纹，与所述钻杆1底部的内螺纹配合，可将所述探针成孔器3固定于所述钻杆1底部。所述探针成孔器3外壁设有十字导轨15，便于沿着定位导管2的十字导槽10埋设土壤含水率传感器，提高埋设的准确性；所述探针成孔器3底部设置的钢针4，用于钻设形成探针孔9(如图2所示)。

钻孔时，沿着定位导管2内十字导槽10，将安装探针成孔器3的钻杆1缓慢放入孔底，在钻杆1上端施加压力或轻击，直至探针成孔器3底部的探针4全部插入岩土体中。