本发明专利技术公开了一种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置及其安置方法，在粘性土测试现场的未扰动边界土钻孔内，埋置有点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置，该传感装置的固定管外壁上有三排等距分布的粘性土水分蒸渗传感器，每只粘性土水分蒸渗传感器的传感帽均抵于钻孔的孔壁上，在钻孔剩余的空间内均回填有原质土，在这些传感帽内有湿敏传感器、电导率测头和温度传感器，能实时连续测试出现场未扰动粘性土中水分蒸渗的变化，是一种先进的土壤墒情信息采集系统的仪器设备。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下粘性土水分蒸发与渗入传感测试装置领域，具体是。
技术介绍
目前，测试粘性土水分蒸渗的方法，有在现场进行被扰动土水分蒸渗的测试，或者实验室进行未扰动粘性土试样水分蒸渗的测试，由于上述两种方法不是破坏了粘性土的团粒结构及毛细现象路径，就是未计入测试现场边界条件的影响，导致采集的土壤水分运移信息采集系统测试数据不理想。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以解决现有技术存在的问题，安置在现场未扰动边界土的钻孔内，在不破坏了粘性土的团粒结构及毛细现象路径，且计入测试现场边界条件影响的情况下，实时、连续测试出地下较深土层内粘性土水分蒸渗的数据。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为: 一种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置，其特征在于:包括直圆管状的固定管，所述固定管竖直埋设于原地面下钻孔中，固定管的顶面与原地面齐平，且固定管顶端盖合安装有顶盖，顶盖中心安装有电缆固定头，固定管的底端连接有底板，底板底面上呈圆周等间距分布设置有三只定位爪，固定管外壁从上至下依次等间距设置有多个测试组件，每个测试组件分别包括三个处于同一水平测试层上的圆管座，每个测试组件中三个圆管座分别沿径向垂直连接在固定管外壁，且每个测试组件中三个圆管座呈圆周等间距分布，固定管与每个圆管座连接处的管壁中分别开有连通固定管内与圆管座内的通孔，每个圆管座的上管壁分别安装有粘性土水分蒸渗传感器，粘性土水分蒸渗传感器连接的电缆从所在圆管座与固定管连接处通孔引入至固定管内再通过电缆固定头引出，每个圆管座中分别滑动安装有伸缩圆管，伸缩圆管外端从所在的圆管座外端伸出，伸缩圆管位于圆管座内的内端与固定管外壁之间连接有弹簧，每个伸缩圆管外端分别连接有传感帽，且传感帽与伸缩圆管连接的帽底中心开有连通传感帽内与伸缩圆管内的通孔，所述传感帽的上帽壁设置有温度传感器，传感帽的帽顶设置为凸出的圆弧面，传感帽帽顶中心安装有电导率测头，电导率测头周围的传感帽帽顶上设置有基层膜，基层膜上设置有依次呈等间距同心圆环绕在电导率测头周围的电极圈a、电极圈b、电极圈C、电极圈d,其中电极圈a与电极圈c连接，电极圈b与电极圈d连接，在各个电极圈上及相邻电极圈之间间隙中均设置有湿敏材料，传感帽帽顶上还设置有覆盖住各个电极圈及湿敏材料的调制片，各个电极圈连接的电缆、温度传感器、湿敏材料连接的电缆分别从传感帽帽底通孔引入至伸缩圆管后，再从伸缩圆管依次引入圆管座、固定管后通过电缆固定头引出。所述的一种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置，其特征在于:每个圆管座的下管壁与下方的固定管管壁之间分别连接有斜撑杆。所述的一种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置，其特征在于:还包括有圆直管状的护管，护管内壁下部安装有镜头朝下的摄像机，摄像机两侧的护管内壁上分别设置有相互平行夹持摄像机的竖向凸棱，护管内顶端安装有连接器，所述固定管及其上的各个测试组件整体置于护管中心。—种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置的安置方法，其特征在于:依次按以下步骤进行: (I)、在粘性土的测试现场，采用专用钻孔设备钻出未扰动钻孔边界土的铅直钻孔后，不移动该专用钻机，不取出该专用钻机的圆筒钻头。(2)、将点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置的护管顶部与专用钻机连接，开动钻机把点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置放入圆筒钻头内达钻孔的孔底，并把固定管底板底面的定位爪插入钻孔孔底的土内，操作护管上的连接器，让护管与固定管分开，打开护管内壁上的摄像器，监视钻孔孔底及粘性土水分蒸渗传感器工作的状况； (3)、在护管与固定管之间插入导管和捣杆，边开动钻机提升圆筒钻头，边从导管管口倒入钻孔时留出的原质土，边由钻机提升护管，边用捣杆捣实回填的原质土，当护管的底端经过最下部的粘性土水分蒸渗传感器的位置时，最下部的三只粘性土水分蒸渗传感器的传感帽自动从圆管座内伸出抵于钻孔孔壁的土上；以此类推，边提升圆筒钻头，边回填原质土，边提升护管，边压实回填原质土，边将粘性土水分蒸渗传感器的传感帽抵于钻孔孔壁的土上，直至把所有的粘性土水分蒸渗传感器的传感帽都抵于钻孔孔壁的土上，以及回填压实原质土达原地面； (4)、从专用钻机上卸下圆筒钻头和护管，在固定管的顶端盖上顶盖，从该顶盖的电缆固定头内引出所有粘性土水分蒸渗传感器的电缆，即完成了点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置的安置。本专利技术中的点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置基于以下工作原理:采用专用钻机在现场铅直钻出未扰动边界土的钻孔后，不移动该专用钻机，不取出该专用钻机的圆筒钻头，利用该圆筒钻头来临时保护钻孔孔壁，以及利用专用钻机来安置点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置。在安置点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置时，边提升圆筒钻头，边回填原质土，边提升护管，边压实回填原质土，边将粘性土水分蒸渗传感器的传感帽抵于钻孔孔壁的土上，做到不扰动钻孔孔壁土的前提下安置点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置。在粘性土水分蒸渗传感装置圆管座内安置有弹簧和伸缩圆管，在提升护管时，粘性土水分蒸渗传感器的传感帽自动从圆管座内弹出，紧密地与钻孔的孔壁土接触，来传感不同深度粘性土中水分蒸渗、电导率和温度。因粘性土具有较好的凝聚力，不易坍塌，所以采用点接触的传感方式。由于采用在未扰动边界土的钻孔内安置粘性土水分蒸渗传感器，所以可测得地下较深土层中水分蒸渗的数据，又点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置中等距设置土壤水分蒸渗传感器，以测得不同深度粘性土土层中水分蒸渗值，且在同一高度设置三只粘性土水分蒸渗传感器，可取其平均值为测试值，以提高测试值的准确性。与已有技术相比，本专利技术有益效果体现在:本专利技术提出的一种点触式现场粘性土水分蒸渗传感装置，该种传感装置安置在未扰动边界土的铅直钻孔内，能全天候、实时、连续测试出较深土层内粘性土水分蒸渗的数据，具有精度高、灵敏度好、结构合理、耐用、安置简便等特点，是一种先进的土壤水分运移信息采集系统的仪器设备。【附图说明】图1为本专利技术的正剖视结构示意图。图2为本专利技术的俯剖视结构示意图。图3为本专利技术中粘性土水分蒸渗传感器侧剖视结构示意图。图4为本专利技术中传感帽正剖视结构示意图。图5为本专利技术中传感帽侧剖视结构示意图。图6为本专利技术中护管正剖视结构示意图。图7为本专利技术的正剖视安置不意图。图8为本专利技术的俯剖视安置示意图。【具体实施方式】如图1-图8所示，一种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置，包括直圆管状的固定管1，固定管I竖直埋设于原地面26下钻孔中，固定管I的顶面与原地面26齐平，且固定管I顶端盖合安装有顶盖4，顶盖4中心安装有电缆固定头5，固定管I的底端连接有底板2，底板2底面上呈圆周等间距分布设置有三只定位爪3，固定管I外壁从上至下当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种点触式现场粘性土水分蒸渗的传感装置，其特征在于：包括直圆管状的固定管，所述固定管竖直埋设于原地面下钻孔中，固定管的顶面与原地面齐平，且固定管顶端盖合安装有顶盖，顶盖中心安装有电缆固定头，固定管的底端连接有底板，底板底面上呈圆周等间距分布设置有三只定位爪，固定管外壁从上至下依次等间距设置有多个测试组件，每个测试组件分别包括三个处于同一水平测试层上的圆管座，每个测试组件中三个圆管座分别沿径向垂直连接在固定管外壁，且每个测试组件中三个圆管座呈圆周等间距分布，固定管与每个圆管座连接处的管壁中分别开有连通固定管内与圆管座内的通孔，每个圆管座的上管壁分别安装有粘性土水分蒸渗传感器，粘性土水分蒸渗传感器连接的电缆从所在圆管座与固定管连接处通孔引入至固定管内再通过电缆固定头引出，每个圆管座中分别滑动安装有伸缩圆管，伸缩圆管外端从所在的圆管座外端伸出，伸缩圆管位于圆管座内的内端与固定管外壁之间连接有弹簧，每个伸缩圆管外端分别连接有传感帽，且传感帽与伸缩圆管连接的帽底中心开有连通传感帽内与伸缩圆管内的通孔，所述传感帽的上帽壁设置有温度传感器，传感帽的帽顶设置为凸出的圆弧面，传感帽帽顶中心安装有电导率测头，电导率测头周围的传感帽帽顶上设置有基层膜，基层膜上设置有依次呈等间距同心圆环绕在电导率测头周围的电极圈a、电极圈b、电极圈c、电极圈d，其中电极圈a与电极圈c连接，电极圈b与电极圈d连接，在各个电极圈上及相邻电极圈之间间隙中均设置有湿敏材料，传感帽帽顶上还设置有覆盖住各个电极圈及湿敏材料的调制片，各个电极圈连接的电缆、温度传感器、湿敏材料连接的电缆分别从传感帽帽底通孔引入至伸缩圆管后，再从伸缩圆管依次引入圆管座、固定管后通过电缆固定头引出。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周玉良，周平，金菊良，汪哲荪，胡健伟，李岩，蒋尚明，沈捷，曾青松，王玉虎，宗雪玮，吴成国，沈时兴，张礼兵，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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