一種帶傳感器的便攜式土壤含水率測定儀制造技術

本發明專利技術涉及一種便攜式土壤含水率測定儀，包括中空本體，儀表裝置及與錐形插件，錐形插件與中空本體的下端成水密封固定連接，儀表裝置可脫卸地固定在中空本體遠離錐形插件的一方，儀表裝置包括移動管套，固定在移動管套上的位移傳感器，位移傳感器包括固定在移動管套上的位移傳感器本體、傳感器數據連接線、與傳感器數據連接線連接的應變片，所述的應變片固定在滑塊上，所述的滑塊與所述的移動管套緊密配合；中空本體與錐形插件連接的一端開設有樣品通口，移動管套的底端超過所的樣品通口最低處，滑塊設在所述的樣品通口最高處的上方；錐形插件上端部開設有吸水反應劑貯存槽，底端成錐形，吸水反應劑貯存槽上端口與中空本體成水密封緊密連接。

Portable soil moisture content measuring instrument with sensor

The present invention relates to a portable soil moisture measuring instrument, which comprises a hollow body, and the conical instrument device and plug-in, plug-in and lower conical hollow body into water sealed and fixedly connected, instrument device detachably fixed in the hollow body of the conical plug away from one side, devices including mobile socket, displacement sensor fixed on the mobile socket the displacement sensor includes a strain displacement sensor body, sensor data is fixed on the mobile socket connection on the line, and the sensor data link, the strain gauge is fixed on the sliding block, the sliding block moving sleeve and the hollow body and work closely together; one end is provided with a conical plug connection the sample port, the bottom end of the sleeve moves over the sample through the mouth of the bottom, above the sample is arranged at the top of the slide through the mouth cone; The upper end of the plug is provided with a water absorbing agent storage tank, the bottom end is tapered, and the upper port of the water absorption reaction storage tank is tightly connected with the hollow body.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種土工試驗裝置，特別涉及一種不同深度的土壤含水率的測定裝置。
技術介紹
含水率是土的三相基本物理指標之一，且對巖土體性質影響十分明顯，其數值的快捷確定對確定巖土物理力學性質有著非常重要的意義。建筑材料中的土在使用前通常進行含水率的測定，其方式是將稱量的土樣和容器放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重，然后再次稱量烘干后的土樣和容器，記錄數據后，通過公式計算出土樣的含水率。以此方式做兩次測定，最后以兩次測定結果的平均值作為土樣含水率的測定值。這種方法耗時費力，完成一次測定一般需要8個小時左右。炒干法的測定步驟與上述方法大致相同，在操作形式上要用小鏟不斷地翻拌土樣。這種方法能把測定時間縮短至30分鐘左右，但是仍然擺脫不了烘干設備的使用，同時也存在著消耗能源的缺陷。此外，測定含水率的方法有酒精燃燒法、比重法和實容積法，但是都存在操作繁瑣。公開號為205538541U的中國專利公開了一種便攜式土樣含水率測定儀。該設備包括箱體，箱體內分別安裝有稱重器和烘干器，稱重器上設置有質量讀數顯示器，稱重器上設置有置物盒一，烘干器上設置有置物盒二；還包括一個轉桿，轉桿一端與置物盒一連接，轉桿另一端與置物盒二連接。本技術攜帶方便、一體化操作便捷、精度較高；將稱重、顯示、烘干一體化，減去人為誤差同時提高效率方便使用。公開號為103592248A的中國專利公開了一種土壤含水率的比色測定方法，以0.1～30g/L六水氯化鈷的有機溶液為顯色劑浸提待測土壤樣品，去除固體物質，得待測溶液，在380～680nm的波長下，測定上述待測溶液的吸光度；根據上步所得吸光度在已建立的吸光度-土壤含水率標準曲線上查找對應的土壤含水率；或者將上步所得吸光度代入到已建立的吸光度-土壤含水率標準曲線方程，求得對應的土壤含水率。本專利技術的測水分方法不受土壤種類、成分、容重、擾動等的影響，誤差可控制在2％以下，是一種普適性土壤墑情檢測方法；既適用于在野外現場速測，也適用于實驗室快速測定土樣水分。公開號為205538541U的中國專利雖然方便攜帶、一體化操作便捷、精度較高；將稱重、顯示、烘干一體化，減少人為誤差同時提高效率方便使用，但是仍然存在能源消耗，且存在安全隱患。公開號為103592248A的中國專利雖不受土壤種類、成分、容重、擾動等的影響，誤差可控制在2％以下，是一種普適性土壤墑情檢測方法；既適用于在野外現場速測，也適用于實驗室快速測定土樣水分而且檢測精度高、能測定低含水率的土樣，但是其需要后期進行土樣吸光度值的讀取，還需要后面的算式代換，可能造成不必要的誤差。
技術實現思路
本專利技術針對現有含水率測定方法不易攜帶、步驟繁瑣等問題，提出了一種可測量不同深度地層的土壤含水率的便攜式土壤含水率測定儀。本專利技術采用以下技術方案：一種便攜式土壤含水率測定儀，所述測定儀包括中空本體1、儀表裝置2及錐形插件3，所述的錐形插件3與中空本體1的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置2可脫卸地固定在中空本體1遠離錐形插件3的一方，所述的儀表裝置2包括移動管套21、固定在移動管套上的位移傳感器22，所述的位移傳感器22包括固定在移動管套上的位移傳感器本體221、傳感器數據連接線222、與傳感器數據連接線連接的應變片223，所述位移傳感器本體221設有位移顯示器和內置電源，所述的應變片固定在滑塊4上，所述的滑塊4與所述的移動管套21緊密配合；所述的中空本體1與錐形插件3連接的一端開設有樣品通口5，所述的移動管套21的底端超過所的樣品通口5最低處，所述的滑塊設在所述的樣品通口5最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設有吸水反應劑貯存槽31，底端成錐形，所述的吸水反應劑貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接。進一步，本專利技術所述吸水反應劑為碳化鈣。進一步，本專利技術所述位移傳感器為小型激光測距傳感器。進一步，本專利技術所述內置電源為蓄電池。進一步，本專利技術所述吸水反應劑貯存槽上端口設有固定移動管套的擋塊6。所述擋塊6可卡住移動管套21使其固定在此位置。本專利技術的有益效果在于：本專利技術的簡易便攜式土壤含水率測定儀，結構構造簡單，將測定儀采用靜壓法壓入地層，以測量不同深度地層的含水率而且整個儀器體積小，攜帶方便，操作簡單，無需使用能源和烘干設備。附圖說明圖1為本專利技術簡易便攜式土壤含水率測定儀結構示意圖。圖2為本專利技術簡易便攜式土壤含水率測定儀剖面結構示意圖。圖中，1-中空本體，2-儀表裝置，21-移動管套，22-位移傳感器，221-位移傳感器本體，222-傳感器數據連接線，223-應變片，3-錐形插件，31-吸水反應劑貯存槽，4-滑塊，5-樣品通口，6-擋塊。具體實施方式下面結合具體附圖1-2和實施例對本專利技術對本專利技術進行進一步描述，但本專利技術的保護范圍并不僅限于此。本專利技術為一種便攜式土壤含水率測定儀，所述測定儀包括中空本體1，儀表裝置2及與錐形插件3，所述的錐形插件3與中空本體1的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置2可脫卸地固定在中空本體1遠離錐形插件3的一方，所述的儀表裝置2包括移動管套21，固定在移動管套上的位移傳感器22，所述的位移傳感器22包括固定在移動管套上的位移傳感器本體221、傳感器數據連接線222、與傳感器數據連接線連接的應變片223，所述位移傳感器本體221設有位移顯示器和內置電源，所述的應變片固定在滑塊4上，所述的滑塊4與所述的移動管套21緊密配合；所述的中空本體1與錐形插件3連接的一端開設有樣品通口5，所述的移動管套21的底端超過所的樣品通口5最低處，所述的滑塊設在所述的樣品通口5最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設有吸水反應劑貯存槽31，底端成錐形，所述的吸水反應劑貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接；所述吸水反應劑為碳化鈣；所述位移傳感器為小型激光測距傳感器；所述內置電源為蓄電池；所述吸水反應劑貯存槽上端口還設有擋塊6，所述擋塊6可卡住移動管套21使其固定在此位置。本專利技術具體操作為：(1)在吸水反應劑貯存槽31中加入足量的吸水反應劑(主要成份為粉狀碳化鈣)并填平整，再將錐形插件3與中空本體1螺紋連接固定，將儀表裝置2固定在中空本體1中，移動管套21的底端與擋塊6配合恰好接觸到吸水反應劑上表面，調整位移傳感器22讀數歸零。(2)將測定儀壓至指定深度地層，利用移動管套21上端的圓珠帶動移動管套向外側拉動，使足量或稍過量的土壤樣品從樣品通口5進入移動管套21內部，具體操作可看位移傳感器22讀數變化判斷土壤的量，當土壤樣品接觸到滑塊4時，位移傳感器22的顯示器讀數會變化，盡量使讀數在零或稍大于零，此時土壤樣品足量或稍過量，若讀數大幅度跳動，則土壤量過多，需取出多余土壤。(3)待土壤樣品充滿移動管套21與滑塊4組成的腔室，立刻往下壓移動管套21直至與擋塊6配合，關閉移動管套，此時滑塊4受到土壤的擠壓產生一個微小的向上的位移，應變片感應位移變化，位移傳感器22讀數會發生變化，立刻記錄讀數為X1，待吸水劑吸收待測土中的水充分反應，因土壤中水分較少，反應不會像在純水中那樣劇烈，能夠快速產生乙炔氣體，氣體導致體積膨脹，待位移傳感器22的讀數穩定過后，進行讀數記為X2，計算出△X，然后根據PV/T＝C(常數)，計算出氣壓數值，然后再由已知的氣態方程確定氣體壓力同本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種便攜式土壤含水率測定儀，其特征在于：所述測定儀包括中空本體(1)、儀表裝置(2)及錐形插件(3)，所述的錐形插件(3)與中空本體(1)的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置(2)可脫卸地固定在中空本體(1)遠離錐形插件(3)的一方，所述的儀表裝置(2)包括移動管套(21)、固定在移動管套上的位移傳感器(22)，所述的位移傳感器(22)包括固定在移動管套上的位移傳感器本體(221)、傳感器數據連接線(222)、與傳感器數據連接線連接的應變片(223)，所述位移傳感器本體(221)設有位移顯示器和內置電源，所述的應變片(223)固定在滑塊(4)上，所述的滑塊(4)與所述的移動管套(21)緊密配合；所述的中空本體(1)與錐形插件(3)連接的一端開設有樣品通口(5)，所述的移動管套(21)的底端超過所的樣品通口(5)最低處，所述的滑塊設在所述的樣品通口(5)最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設有吸水反應劑貯存槽(31)，底端成錐形，所述的吸水反應劑貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接。

【技術特征摘要】
1.一種便攜式土壤含水率測定儀，其特征在于：所述測定儀包括中空本體(1)、儀表裝置(2)及錐形插件(3)，所述的錐形插件(3)與中空本體(1)的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置(2)可脫卸地固定在中空本體(1)遠離錐形插件(3)的一方，所述的儀表裝置(2)包括移動管套(21)、固定在移動管套上的位移傳感器(22)，所述的位移傳感器(22)包括固定在移動管套上的位移傳感器本體(221)、傳感器數據連接線(222)、與傳感器數據連接線連接的應變片(223)，所述位移傳感器本體(221)設有位移顯示器和內置電源，所述的應變片(223)固定在滑塊(4)上，所述的滑塊(4)與所述的移動管套(21)緊密配合；所述的中空本體(1)與錐形插件(...

【專利技術屬性】
技術研發人員：許四法，李翠鳳，劉耶軍，曾理彬，馮韋皓，卞蒙丹，王喬坎，翁凱文，王哲，
申請(專利權)人：浙江工業大學，
類型：發明
國別省市：浙江;33