[发明专利]一种土料含水率快速检测的系统及其检测方法

说明书

本发明公开了一种土料含水率快速检测的系统及其检测方法，包括：检测装置，即通过同轴电缆相连接的探头和时域反射仪，无线数传装置包括：自主数据传输网络或无线传输单元，土料含水率快速检测模块的数据传输接口，利用自主数据传输网络或无线传输单元将检测数据传至总控中心；总控中心包括：数据库服务器以及一系列分析软件，通过分析数据库服务器中的检测数据，与标准对比，判断含水率达标情况。方法包括：源数据进入数据库服务器后，由含水率分析应用程序计算分析；对接收到的源数据进行计算获得土料含水率，并和设定的含水率标准进行对比分析。本发明对土料含水率进行准确、快速测量，并对不符合控制标准的报警，实现了土料含水率的快速检测。

技术领域

本发明涉及水利水电领域，尤其涉及一种土料含水率快速检测的系统及其检测方法。

背景技术

国内大坝建设规模越来越大，例如：心墙堆石坝已经达到300米级，土料需求量也随之变大。对于大坝的填筑质量，土料含水率是一个非常关键的控制指标。土料含水率不合格在施工过程中容易造成碾压土料的剪切破坏、压实度检测取样合格率偏低、层间结合不良等问题，无法有效控制工程质量。由于质量原因导致暂停正常施工并进行返工处理，会严重影响大坝的施工进度。因此，土料含水率检测是大坝施工过程中的一个重要环节。

目前，土料含水率检测仍主要采用较为传统的烘干称质量法，完成一次检测需要10小时以上，太过于耗时，效率较低，给现场检测带来了极大的不便。

广大学者针对土料含水率快速检测方法，进行了相关研究：

1、中国专利CN103267702A公开了一种土样含水率快速检测仪及其检测方法，先利用红外线灯管加热，再微波加热，相对于传统烘干方法节省了较多烘干时间，但是所发明仪器体积较大，操作较为繁琐。

2、中国专利CN105116016A基于电阻法，考虑到土壤中孔隙水的导电率，将含水土壤等效为电阻，建立含水率快速检测电路，但是其测量范围有限，精度不高。

3、中国专利CN104897734A基于范德堡理论(VDP理论)，利用四探针法计算含水土层的电导率，通过土层电导率和含水率的对应关系，确定各点位含水率，但是随时间推移探针灵敏度会有所减弱，影响测量结果。

4、中国专利CN104297270A基于CT扫描，得到红黏土试样的CT值与含水率和干密度的关系式，可对土壤含水率进行检测，但是由于该方法存在一定的辐射，用于现场检测会对人体产生一定的危害。

5、中国专利CN104390932A基于红外差谱技术针对木材提出了含水率快速检测的方法，但是由于土料变异性影响，误差大，在土料含水率检测上适应性不强。

发明内容

本发明提供了一种土料含水率快速检测的系统及其检测方法，本发明提供了一种基于频域反射法(FDR)的检测，能够对土料的含水率进行准确、快速测量，并对不符合土料含水率控制标准的土料区进行报警，实现了土料含水率的快速检测，详见下文描述：

一种土料含水率快速检测的系统，所述系统包括：土料含水率快速检测装置、无线数传装置、后台分析计算反馈的总控中心、以及通信设备，

所述检测装置包括：通过同轴电缆相连接的探头和时域反射仪，

无线数传装置包括：自主数据传输网络或无线传输单元，土料含水率快速检测模块的数据传输接口，利用自主数据传输网络或无线传输单元将检测数据传至总控中心；

总控中心包括：数据库服务器以及一系列分析软件，通过分析数据库服务器中的检测数据，与标准对比，判断含水率达标情况，并通过通信设备通知到相关管理人员。

其中，所述探头包括：PVC管和探针，

在同轴电缆上、靠近探头处，设置有供探头插拔组装和拆卸的串口。