【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于土工原位測(cè)試，尤其涉及一種基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、工程項(xiàng)目施工前需對(duì)現(xiàn)場(chǎng)土體進(jìn)行勘察，測(cè)試手段包括原位測(cè)試和室內(nèi)模型試驗(yàn)等。室內(nèi)模型試驗(yàn)需要取土，運(yùn)輸，制樣，測(cè)試等一系列過(guò)程，不僅耗費(fèi)耗時(shí)，還易擾動(dòng)土體故得到失真的結(jié)果。相反，原位測(cè)試在現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行，可以獲取更真實(shí)的土體特性，且測(cè)量范圍較大。其中，孔壓靜力觸探(cptu)以其測(cè)試周期短，可重復(fù)性高，和連續(xù)性強(qiáng)廣被廣泛應(yīng)用。孔壓靜力觸探通過(guò)貫入設(shè)備將圓錐形探頭以恒定的速率壓入土體，由探頭內(nèi)部的力學(xué)傳感器獲取探頭的錐尖阻力、錐尖孔壓和側(cè)壁摩阻力。孔壓靜力觸探的貫入結(jié)果可以用于反演土體的物理力學(xué)參數(shù)和土層劃分等，在巖土工程領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。
2、孔壓靜力觸探探頭前部由圓錐和圓柱形摩擦套筒組成，探頭端部為中空金屬圓柱體，往往由多段金屬圓筒連接而成，具體高度由實(shí)際貫入深度決定。因此傳統(tǒng)的孔壓靜力觸探探頭可測(cè)得的數(shù)據(jù)有限，其測(cè)量范圍僅僅圍繞探頭前端。而在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境的土層中，高效的測(cè)量土體更多的力學(xué)指標(biāo)對(duì)分析土體的強(qiáng)度和變形特性尤為重要。同時(shí)，傳統(tǒng)探頭端部的連接區(qū)域除了作為集成線(xiàn)路的通道，也可結(jié)合其他測(cè)量模塊得以利用。如溫度靜力觸探探頭，該探頭即在傳統(tǒng)靜力觸探探頭的基礎(chǔ)上，連接了溫度模塊，可用于推演土體的熱參數(shù)。因此，孔壓靜力觸探探頭的多模塊化具有實(shí)際工程意義，可根據(jù)不同需求調(diào)整探頭的模塊，增加采集的數(shù)據(jù)以供分析。
3、傳統(tǒng)的孔壓靜力觸探試驗(yàn)是通過(guò)探頭內(nèi)部的集成線(xiàn)路連接到測(cè)試微機(jī)設(shè)備控制，數(shù)據(jù)的采集和記錄
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)采用如下的技術(shù)方案：
3、一種基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，包括：依次連接的孔壓靜力觸探探頭、mems傳感器和微控制器連接，充電式電源對(duì)mems傳感器和微控制器進(jìn)行供電。
4、作為優(yōu)選，充電式電源包括：依次連接的鋰電池、充電模塊和升壓模塊；其中，充電模塊用于管理鋰電池充電；升壓模塊用于將鋰電池電壓升壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器進(jìn)行供電。
5、作為優(yōu)選，mems傳感器包括：支持i2c接口的mems壓力傳感器和mems溫度傳感器。
6、作為優(yōu)選，微控制器控制mems傳感器讀取數(shù)據(jù)并通過(guò)wifi發(fā)送至終端，終端通過(guò)python?flask服務(wù)器接收傳感器數(shù)據(jù)。
7、作為優(yōu)選，鋰電池的正極與充電模塊的bat引腳和vcc引腳分別連接，鋰電池的負(fù)極接地，同時(shí)與充電模塊的gnd引腳連接；充電模塊的輸出端out+與升壓模塊的正極相連，out-與升壓模塊的負(fù)極相連；升壓模塊的輸出端out+與微控制器的vcc引腳相連，out-與微控制器的gnd引腳相連；同時(shí)，升壓模塊的輸出端out+與mems傳感器的vcc引腳相連，out-與mems傳感器的gnd引腳相連；微控制器的scl引腳與mems傳感器的scl引腳連接，微控制器的sda引腳與mems傳感器的sda引腳連接。
8、作為優(yōu)選，鋰電池為3.7v；升壓模塊將鋰電池電壓升至5v為微控制器供電。
9、作為優(yōu)選，微控制器為esp32微控制器。
10、本專(zhuān)利技術(shù)采用依次連接的孔壓靜力觸探探頭、mems傳感器和微控制器連接，實(shí)現(xiàn)孔壓靜力觸探探頭的多模塊化同步/順序控制以及數(shù)據(jù)自傳輸與監(jiān)測(cè)。通過(guò)mems傳感器與微控制器相連進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，避免了復(fù)雜的數(shù)據(jù)集成線(xiàn)路，實(shí)現(xiàn)輸出端對(duì)數(shù)據(jù)的直接監(jiān)測(cè)。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括：依次連接的孔壓靜力觸探探頭、MEMS傳感器和微控制器連接，充電式電源對(duì)MEMS傳感器和微控制器進(jìn)行供電。
2.如權(quán)利要求1所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，充電式電源包括：依次連接的鋰電池、充電模塊和升壓模塊；其中，充電模塊用于管理鋰電池充電；升壓模塊用于將鋰電池電壓升壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器進(jìn)行供電。
3.如權(quán)利要求2所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，MEMS傳感器包括：支持I2C接口的MEMS壓力傳感器和MEMS溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，微控制器控制MEMS傳感器讀取數(shù)據(jù)并通過(guò)Wifi發(fā)送至終端，終端通過(guò)PythonFlask服務(wù)器接收傳感器數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，鋰電池的正極與充電模塊的BAT引腳和VCC引腳分別連接，鋰電池的負(fù)極接地，同時(shí)與充
6.如權(quán)利要求5所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，鋰電池為3.7V；升壓模塊將鋰電池電壓升至5V為微控制器供電。
7.如權(quán)利要求6所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，微控制器為ESP32微控制器。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括：依次連接的孔壓靜力觸探探頭、mems傳感器和微控制器連接，充電式電源對(duì)mems傳感器和微控制器進(jìn)行供電。
2.如權(quán)利要求1所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，充電式電源包括：依次連接的鋰電池、充電模塊和升壓模塊；其中，充電模塊用于管理鋰電池充電；升壓模塊用于將鋰電池電壓升壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)微控制器進(jìn)行供電。
3.如權(quán)利要求2所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，mems傳感器包括：支持i2c接口的mems壓力傳感器和mems溫度傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的基于孔壓靜力觸探探頭的多模塊化測(cè)試與數(shù)據(jù)自傳輸系統(tǒng)，其特征在于，微控制器控制mems傳感器讀取數(shù)據(jù)并通過(guò)wifi發(fā)送至終端，終端通過(guò)pythonflask服務(wù)器接收傳感器數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求4所...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：莫品強(qiáng)，胡靜，李緒平，李亭，王寬君，沈侃敏，蔡國(guó)軍，周航，莊培芝，莊妍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。