渗透仪探针制造技术

技术编号:11267207 阅读:120 留言:0更新日期:2015-04-08 13:13
本申请公开了一种渗透仪探针,其设置成用于执行土壤的透水性测量,它包括竖管,该竖管有顶部部分、过渡部分和底部部分。过渡部分提供了在较大直径的底部部分和较小直径的顶部部分之间逐渐变化的直径。竖管还包括下部唇缘,用于在竖管和布置于钻孔中的外壳之间形成压力配合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本申请公开了一种渗透仪探针,其设置成用于执行土壤的透水性测量,它包括竖管,该竖管有顶部部分、过渡部分和底部部分。过渡部分提供了在较大直径的底部部分和较小直径的顶部部分之间逐渐变化的直径。竖管还包括下部唇缘,用于在竖管和布置于钻孔中的外壳之间形成压力配合。【专利说明】渗透仪探针优先权要求本申请要求美国临时专利申请N0.61/662224的优先权,该美国临时专利申请N0.61/662224的申请日为2012年6月20日,标题为PERMEAMETER PROBE,该文献的全部内容结合到本申请中,作为参考。
本专利技术涉及一种用于就地测量多孔材料的透水性的装置,更特别是涉及一种用于钻孔渗透的渗透仪探针,该探针测量土壤的透水性。
技术介绍
当准备使用土地用于农业、采矿或其它开发目的时,通常需要获得土壤的透水性的测量值。透水性值提供了安全和经济利用土地的基础。这些测量值是在建筑物和道路结构的设计和构造中的重要考虑因素,且对于废水用途、灌溉系统、采矿操作和很多其它系统的设计很重要。而且,测量值可能自身必须符合地方法令和/或联邦法规。 使用可用方法近似获得在特殊位置处土壤的透水性将很复杂和昂贵,通常需要在多天期间进行多次测量,以便获得可靠的结果。对于很多用途,土壤透水性必须就地测量,而不是通过试样测量。这是因为从目标地点取出试样将使得试样状态产生变化。 由现有技术介绍的一种用于测量土壤透水性的系统和方法使用具有渗透仪探针的钻孔渗透。文献ASTM D6391-ll(该文献的全部内容结合到本申请中,作为参考)提出了用于钻孔测试的示例标准。图1是现有技术渗透仪探针100的视图,其中,外壳120布置在钻孔110的底部处。环形密封剂125沿钻孔110的底部环绕外壳120的底部布置,以便保证可预测的测量。第二密封剂126也环绕外壳120的周边布置在外壳120和钻孔110的壁之间,以便支承外壳120的形状和钻孔110的完整性。帽130布置在外壳120的顶上。帽130包括竖直凸出的喷嘴140,该喷嘴140附接在竖管150上。第一连接件135使得帽130与外壳120附接,第二连接件145使得喷嘴140与竖管150附接。在本例中,当现有技术的渗透仪探针100包括恒定头部结构时,竖管150还包括顶部帽160,该顶部帽160封闭竖管150的顶部,且第三连接件155使得顶部帽160附接在竖管150的顶部上。渗透仪探针100还包括:橡胶塞170,用于封闭竖管150 ;以及压缩配件175,马利奥特(mar1tte)管180穿过该压缩配件175插入。还设有刻度190,以便测量由土壤在一段时间中吸收的水量。 因为通常要求就地测量,且由于相对简单和在本领域通常接受,上述恒定头部的渗透仪探针100仍然是通常使用的方案。不过,这种和其它现有技术装置遇到多种问题,例如从多个连接件的频繁泄露和较长的设置时间。
技术实现思路
本专利技术提供了一种渗透仪探针,该渗透仪探针能够方便构造、有一致的结果、更少的误差,且该渗透仪探针提供了根据广泛接受的方法来进行土壤的透水性测试的探针。特别是,本专利技术提供了一种用于结合在要测试的位置处的土壤中形成的钻孔来测量土壤的透水性的装置。该装置通常包括布置在钻孔中的外壳以及环绕外壳的底部布置的环形密封剂。装置还包括根据本专利技术的竖管,该竖管形成为基本透明的单个整体件。竖管形成为具有:基部部分,该基部部分有第一直径;顶部部分,该顶部部分有第二、较小的直径;以及过渡部分,该过渡部分连接基部部分和顶部部分。基部部分包括下部唇缘,该下部唇缘形成与外壳的压力配合。过渡部分的直径沿竖管的竖直轴线逐渐变化。对于恒定头部测量值,装置还包括塞和马利奥特管,其中,塞布置在顶部部分的顶端中,马利奥特管通过在塞中的孔进入竖管。 本领域技术人员通过研宄下面的附图和详细说明将清楚本专利技术的其它系统、方法、特征和优点。已经介绍的特征、功能和优点能够在本专利技术的多个实施例中独立地获得,或者可以在其它实施例中与能够参考下面的说明书和附图知道的其它细节组合。 【专利附图】【附图说明】 参考下面的附图能够更好地理解本专利技术的多个方面。在附图中的部件不需要按比例,重点在于清楚表示本专利技术的原理。而且,在附图中,相同参考标号在全部多个附图中表示相应部件。 图1是根据现有技术用于就地测量透水性的渗透仪探针的一个示例的剖视图; 图2是根据本专利技术一个实施例的、用于测量透水性的渗透仪探针的侧剖图; 图3是根据本专利技术另一实施例的、用于测量透水性的渗透仪探针的侧剖图; 图4是根据本专利技术另一实施例的、用于测量透水性的渗透仪探针的侧剖图; 图5是根据本专利技术一个方面的、用于制造渗透仪探针的竖管的方法的流程图; 图6A和6B是根据本专利技术另一实施例的、用于测量透水性的渗透仪探针的两个实施例的侧剖图,该渗透仪探针具有不同尺寸的马利奥特管;以及 图7是图6的一个实施例的渗透仪探针和马利奥特管的顶部的详细视图。 【具体实施方式】 在下面的说明书中,参考附图,该附图形成说明书的一部分,并通过示例表示本专利技术的多个实施例。应当知道,可以实现其它实施例,且在不脱离本专利技术范围的情况下可以进行变化。 图2表示了根据本专利技术的渗透仪探针200的一个实施例,该渗透仪探针200使用恒定头部测量来测量土壤的透水性。在所示实施例中,探针200用于与钻孔210连接。外壳220布置在钻孔210中,其中,环形密封剂225环绕外壳220的底部布置。第二密封剂226也可以布置在外壳220的外壁和钻孔219的壁之间。在一些实施例中,渗透仪探针200也可以包括布置在外壳底部处的软护套(sock) 227。 渗透仪探针200还包括竖管230,该竖管230直接布置在外壳220的顶部上。根据所示实施例,竖管230是整体结构,由基本透明材料来形成。竖管230包括基部部分240和顶部部分250,并有在该基部部分240和顶部部分250之间的过渡部分245,该过渡部分245具有基本圆锥形形状。基部部分240包括下部唇缘235,该下部唇缘235与外壳220的外表面接合。在一些实施例中,基部部分240还可以包括O形环236,该O形环236帮助形成在下部唇缘235和外壳220之间的密封件。塞260 (例如橡胶制成的塞)处于顶部部分250的顶部。塞260提供了在顶部部分的顶部处的密封件。马利奥特管280布置在竖管230内。在所示实施例中,马利奥特管280穿过在竖管顶部处的密封件,从而通过在橡胶塞260中的孔275来离开竖管230。渗透仪探针200还包括可读刻度290,该可读刻度290附接在竖管230的顶部部分250的外部并沿该外部延伸。也可选择,可读刻度290可以提供为在顶部部分250上的一系列标记(例如蚀刻或印刷的标记),其中,该顶部部分250基本成为有刻度的圆柱体。标记也可以继续至过渡部分245上。 图3表示了渗透仪探针300的可选实施例,其中,竖管330包括下部唇缘335,该下部唇缘335与外壳320的内表面接合。在图3所示的实施例中,竖管330的下部部分还包括边缘337,该边缘337搁置在外壳320的顶部上。所示实施例还包括电子测量装置390,该电子测量装置390与数字显示器39本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种设置成用于使用钻孔渗透来测量透水性的竖管,包括:基部部分,所述基部部分具有第一直径的圆形截面;顶部部分,所述顶部部分具有第二直径的圆形截面,所述第二直径明显小于第一直径;以及过渡部分,所述过渡部分在基部部分和顶部部分之间,所述过渡部分的直径沿竖直轴线逐渐变化;其中,竖管由基本透明材料的单个整体件形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:B·布朗R·黑格G·J·威廉斯
申请(专利权)人:J·R·辛普劳公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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