[发明专利]一种适用于坚硬原状土的钻进TDR装置及方法

权利要求书

1.一种适用于坚硬原状土的钻进TDR装置，其特征在于，包括信号发生器（1）、采集示波器（2）、探头（3）、探针（5）、夹片（6）、同轴电缆（8）和驱动部件；

所述信号发生器（1）和采集示波器（2）分别与同轴电缆（8）连接；所述探头（3）内固定镶嵌设置有数个夹片（6），所述夹片（6）一端为夹持端，另一端为尾端；位于中心的夹片（6）尾端与所述同轴电缆（8）的芯线连接，位于周围的夹片（6）与同轴电缆（8）的金属包线连接，每个夹片夹持端内均夹持连接有一根探针（5）；所述探针（5）一端为尖端（51），另一端为光滑平端（53），尖端（51）和光滑平端（53）之间为针身（52），所述光滑平端（53）夹持于夹片（6）中，所述针身（52）外表面设置有螺纹；

所述夹片（6）尾端还设置有密封口（7），所述密封口（7）为管状结构，尾端露出于探头（3）外部；

所述驱动部件为能与探头（3）相连的手动部件；

所述手动部件包括转圈（9）和齿轮（10），所述转圈（9）与齿轮（10）为配套设置，所述转圈（9）内壁有齿，与齿轮（10）咬合；所述转圈（9）套入探头（3）上部；所述齿轮（10）固定连接在所述探针（5）的光滑平端，一个齿轮（10）可连接一根探针；所述转圈（9）一边设置有一可固定其位置的固定钉（13）；

所述探头（3）由两片半圆形的探头外壳组成，当探针（5）光滑平端放入探头，两探头外壳闭合夹持探针；

所述探头外壳上设置有窗口，所述窗口将齿轮暴露出来，所述探头外壳上还设置有固定钉口；

所述探头（3）为绝缘材料，所述探针（5）为金属材料，所述探针数量为2根及以上。

2.如权利要求1所述的一种适用于坚硬原状土的钻进TDR装置，其特征在于，所述齿轮（10）为绝缘材料。

3.使用权利要求1或2所述的一种适用于坚硬原状土的钻进TDR装置进行钻进的方法，其特征在于，

使用驱动部件将探针送入待测土层，同轴电缆与信号发生器和采集示波器连接，传导信号发生器发射的信号和从探针发射回的信号；

选择使用手动驱动时，将所述钻进TDR装置整体安装完成后，使探针垂直于土体表面，转动转圈推动探针，使探针慢慢钻入土体，直至探针部分全部钻入土体；通过同轴电缆连接信号发生器和采集示波器，信号发生器发射脉冲，采集示波器收集发射和反射的信号显示到示波器上，并且确定行程时间计算土体测量位置处的含水量；

选择使用电动驱动时，将所述钻进TDR装置分体使用，将探针与固定件取下；首先将固定件于紧固于土体之上，将探针光滑平端装入钻枪上的钻头中，尖端插入固定件的固定孔中；先使用钻头将探针送入土体，而后把探头中的夹片安置于探针之上，完成探针与所述钻进TDR装置其余部分的连接，从而进行土体含水量的测量；

进行长期测量时，则从密封口处注入绝缘凝固胶体，填充探头的中空部分，密封探头。