[实用新型]一种多参数冻土现场快速检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及冻土检测领域，尤其涉及一种多参数冻土现场快速检测装置。

背景技术

冻土是指温度等于或低于0℃，并含有冰的岩、土体。在我国，冻土的分布非常广泛，其中多年冻土区占到我国国土面积的22%左右，长江以北大部分区域均为季节冻土区，除海南外几乎所有的区域都为短时冻土区。如此广泛分布的冻土区导致我国大量的工程建设、农业活动都不可避免地遇到冻土。其中多数活动中都可以忽略冻土的影响，然而部分特殊工程（如水坝建设等）或农业活动则必须考虑冻土的影响，否则可能造成巨大的不良影响。

虽然我国的冻土研究已经取得了一定的成果，对土体是否冻结以及冻结强弱的判别对于相关的研究机构或特定区域内的人员是较为简单的，可以不借助任何仪器设备完成。然而，对于很少接触冻土的工程及农业人员来说，冻土的判别难度仍然较大。虽然可以通过取样进行室内试验或请专业人士进行鉴别的方法确定土体是否冻结，但该方法对于通常的活动来说是不现实的，因此需要一种能够实现冻土块冻结与否的现场快速检测的装置。俞祁浩等（俞祁浩，张海宁，王俊峰，郭磊，马丽山，谢艳丽，冻土区回填土冻结强度现场快速检测装置：中国，201510227373.7[P]. 2015.10.28）提出了一种快速进行冻土块强度判别的装置，但该装置仅仅是进行土块的强度判别，却无法判断土块是否冻结。

在目前已有的土体是否冻结的判别方法中，采用热红外、热电偶或热敏电阻的方法测量土体温度的方法较为常用。然而，土体中盐分或压力的不同会改变其冻结温度，因此，测温法对土体冻结状况的判别并不是特别准确，尤其是对土体冻结状况较为敏感的工程中缺陷明显。以往的研究发现，土体冻结后其强度和介电常数会发生显著改变，然而，土体的这些单个物性的差异均可以受到多种因素的影响，将其用于土体是否冻结的判别时均存在误差较大的不足。因此，目前已有的仪器设备无法满足实际工程、农业等活动中需要的进行土体冻结与否现场判定的设备。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种对土样温度、电阻及强度三个参数同时采集的多参数冻土现场快速检测装置。

为解决上述问题，本实用新型所述的一种多参数冻土现场快速检测装置，其特征在于：该装置包括底座和设在所述底座一侧的直线导轨及设在所述底座中心的金属锥尖；所述直线导轨的上部设有内置压力读数仪、电阻读数仪、温度读数仪的数据采集及显示系统容器；所述直线导轨的中部设有探头支架，其表面设有位移标尺，该位移标尺上设有末端固定在所述探头支架上的位移指针；所述探头支架的底部通过压力传感器连有圆锥形金属探头，该圆锥形金属探头内的锥尖位置设有温度传感器；所述温度传感器上覆盖有绝缘材料；所述探头支架上设有带加压手柄的加压杆；所述压力读数仪与所述压力传感器相连；所述电阻读数仪分别与所述金属锥尖和所述圆锥形金属探头相连；所述温度读数仪与所述温度传感器相连。

所述数据采集及显示系统容器和所述探头支架均平行于所述底座。

所述金属锥尖的尖部与所述圆锥形金属探头的锥尖处于同一直线上，且相对布设。

所述温度传感器为测温精度高于±0.5℃、测温敏感度高于±0.1℃的热敏电阻或热电偶。

所述压力传感器的测力精度为1N。

所述压力读数仪与所述压力传感器、所述电阻读数仪与所述金属锥尖和所述圆锥形金属探头、所述温度读数仪与所述温度传感器均通过数据传输线相连。