[发明专利]一种堤坝浸润线在线诊断装置及方法

说明书

本发明公开了一种堤坝浸润线在线诊断装置及方法，该装置包括外周向框体组件、内环向主测组件和内取样环测组件，外周向框体组件通过两侧的导台滚轴与内环向主测组件连接，内环向主测组件与内取样环测组件通过圆弧端搭接，外周向框体组件通过第一升降构件与导台滚轴连接，导台滚轴与主测导台连接，带动主测导台上下移动，主测导台的下方设有周向钢切体，周向钢切体的最底端设有高强外切环刀，借助高强外切环刀切割待监测原土，利用周向钢切体内光纤监测待监测原土的温度，获取不同高程向的土体原地含水量，本发明的堤坝浸润线在线诊断装置，通过不同范围不同高程处温度与含水量监测，可在线诊断出堤坝浸润线的位置及其变化情况。

技术领域

本发明涉及一种堤坝浸润线光纤监测装置及诊断方法，属于水工程安全监控与健康诊断领域。

背景技术

堤坝浸润线的即时定位监测，对保障堤坝工程安全运行具有非常重要的意义，而传统多为点式监测与诊断，且具有体积大、引线多、亲和性差等不足。为此，在对传统监测技术进行适应性改进研究的同时，越来越多的新型技术被引入水工结构健康监测领域中，开展新技术在水工结构工程中的监测原理和实现方法、技术等的研究，已成为一个热点科研课题。

光纤光栅传感系统，为达到较多的温度传感点，往往需设置较多光开关和光纤分路器，这使得光纤传感器的安装比较困难。相对于光纤光栅传感系统而言，分布式光纤温度传感系统施工安装相对较简单，且具有分布式测量、抗电磁和高压、长距离、实时监测等诸多优点，借助先进的分布式光纤温度传感技术进行水工结构领域的健康监测引起了学术界和工程界的高度关注。但是对于堤坝浸润线的监测，目前一直沿用传统的监测技术，集中于定性判断与分析，对于新技术的应用极其缺乏；而且堤坝浸润线监测和诊断理论本身尚不完善，应用分布式光纤温度传感技术间接获取堤坝浸润线是一个很有发展潜力的方法，但需加快浸润线光纤监测基本理论研究的同时，高度重视相关实现装置、设备以及方法的研发。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种堤坝浸润线在线诊断装置及方法，可以多次重复使用，且具体积小、引线少、亲和性好的特点，能够完成不同高程向土体原地含水量快速监测和堤坝浸润线在线诊断的一体化实现。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种堤坝浸润线在线诊断装置，包括外周向框体组件、内环向主测组件和内取样环测组件，外周向框体组件通过两侧的导台滚轴与内环向主测组件连接，内环向主测组件与内取样环测组件通过圆弧端搭接；

所述外周向框体组件包含升降载道外框体和升降载道内框体，所述升降载道外框体内安装有第一升降构件，第一升降构件与导台滚轴固定连接，第一升降构件的顶部与横连框架连接；所述升降载道内框体内安装有第二升降构件，第二升降构件的顶部与横连框架连接，所述升降载道内框体内安装有第一过渡圆轮；

所述内环向主测组件包含沿外周向框体组件中线对称分布的一对主测导台，所述主测导台下方设有环状的周向钢切体，周向钢切体形成内环切容槽，周向钢切体通过圆弧端与主测导台固定连接，周向钢切体的最底端设有高强外切环刀，在周向钢切体内主测导台的下方设有构造台，构造台靠近周向钢切体的一端安装有储蓄电源，构造台和储蓄电源的下方设有热板，热板下方设有温敏横导道，温敏横导道内安装有测温光缆；在一对主测导台中间设有一对磁力体，每个磁力体与牙端连接，每个牙端与弹性塞连接，弹性塞与主测导台连接，在牙端与弹性塞之间布置有回变弹性体，一对磁力体与一对牙端底面为三角状；

所述内取样环测组件包含测温光缆，一对主测导台上分别设有第二过渡圆轮，在周向钢切体内安装有第三过渡圆轮，测温光缆从一侧的第一过渡圆轮、第二过渡圆轮、第三过渡圆轮进入到温敏横导道中，穿过温敏横导道从另一侧的第三过渡圆轮、第二过渡圆轮、第一过渡圆轮穿出。

作为优选，所述第一升降构件和第二升降构件均包含第一套筒和位于第一套筒内的第一伸缩柱，第一伸缩柱内设有凹槽，凹槽内安装有第二伸缩柱，升降载道外框体内的第二伸缩柱与导台滚轴连接，升降载道内框体内的第二伸缩柱与第一过渡圆轮相连。