一种带传感器的简易便携式土壤含水率测定仪制造技术

本发明专利技术涉及一种便携式土壤含水率测定仪，包括中空本体，仪表装置及与锥形插件，所述的锥形插件与中空本体的下端成水密封固定连接，仪表装置可脱卸地固定在中空本体远离锥形插件的一方，仪表装置包括移动管套，固定在移动管套上的位移传感器，所述的位移传感器包括固定在移动管套上的位移传感器本体、传感器数据连接线、与传感器数据连接线连接的应变片、位移显示器和内置电源，所述的应变片固定在滑块上，所述的滑块与所述的移动管套紧密配合；中空本体与锥形插件连接的一端开设有样品通口，移动管套的底端超过所的样品通口最低处，所述的滑块设在所述的样品通口最高处的上方；所述的锥形插件上端部开设有膨润土贮存槽，底端成锥形，所述的膨润土贮存槽上端口与所述的中空本体成水密封紧密连接。

A simple portable instrument for measuring soil moisture content with sensors

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 hollow cone at the lower end of the body of the water into the sealed and fixedly connected, instrument device can be detachably fixed in the hollow body of the conical plug away from one side, devices including mobile socket, fixed displacement sensor in the mobile socket, the displacement sensor fixed on the mobile sensor body, the tube displacement sensor data cable, and the sensor data connection line between the strain and displacement of the display and a built-in power supply, the strain gauge is fixed on the sliding block, the sliding block moving sleeve and the close with the end of the hollow body; and tapered plug connections are formed in the sample port, the bottom end of the sleeve moves over the sample through the mouth of the bottom, the The top of the slide block is arranged at the top of the sample through the mouth; the upper end is provided with tapered plug bentonite storage tank, the bottom end of a cone, the bentonite storage tank on the port and the hollow body into water tight connection.

【技术实现步骤摘要】
一种带传感器的简易便携式土壤含水率测定仪
本专利技术涉及一种土工试验装置，特别涉及一种不同深度的土壤含水率的测定装置。
技术介绍
含水率是土的三相基本物理指标之一，且对岩土体性质影响十分明显，其数值的快捷确定对确定岩土物理力学性质有着非常重要的意义。建筑材料中的土在使用前通常进行含水率的测定，其方式是将称量的土样和容器放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重，然后再次称量烘干后的土样和容器，记录数据后，通过公式计算出土样的含水率。以此方式做两次测定，最后以两次测定结果的平均值作为土样含水率的测定值。这种方法耗时费力，完成一次测定一般需要8个小时左右。炒干法的测定步骤与上述方法大致相同，在操作形式上要用小铲不断地翻拌土样。这种方法能把测定时间缩短至30分钟左右，但是仍然摆脱不了烘干设备的使用，同时也存在着消耗能源的缺陷。此外，测定含水率的方法有酒精燃烧法、比重法和实容积法，但是都存在操作繁琐。公开号为205538541U的中国专利公开了一种便携式土样含水率测定仪。该设备包括箱体，箱体内分别安装有称重器和烘干器，称重器上设置有质量读数显示器，称重器上设置有置物盒一，烘干器上设置有置物盒二；还包括一个转杆，转杆一端与置物盒一连接，转杆另一端与置物盒二连接。本专利技术携带方便、一体化操作便捷、精度较高；将称重、显示、烘干一体化，减去人为误差同时提高效率方便使用。公开号为103592248A的中国专利公开了一种土壤含水率的比色测定方法，以0.1～30g/L六水氯化钴的有机溶液为显色剂浸提待测土壤样品，去除固体物质，得待测溶液，在380～680nm的波长下，测定上述待测溶液的吸光度；根据上步所得吸光度在已建立的吸光度-土壤含水率标准曲线上查找对应的土壤含水率；或者将上步所得吸光度代入到已建立的吸光度-土壤含水率标准曲线方程，求得对应的土壤含水率。本专利技术的测水分方法不受土壤种类、成分、容重、扰动等的影响，误差可控制在2％以下，是一种普适性土壤墒情检测方法；既适用于在野外现场速测，也适用于实验室快速测定土样水分。公开号为205538541U的中国专利虽然方便携带、一体化操作便捷、精度较高；将称重、显示、烘干一体化，减少人为误差同时提高效率方便使用，但是仍然存在能源消耗，且存在安全隐患。公开号为103592248A的中国专利虽不受土壤种类、成分、容重、扰动等的影响，误差可控制在2％以下，是一种普适性土壤墒情检测方法；既适用于在野外现场速测，也适用于实验室快速测定土样水分而且检测精度高、能测定低含水率的土样，但是其需要后期进行土样吸光度值的读取，还需要后面的算式代换，可能造成不必要的误差。
技术实现思路
本专利技术针对现有含水率测定方法不易携带、步骤繁琐等问题，提出了一种可测量不同深度地层的土壤含水率的便携式土壤含水率测定仪。本专利技术采用以下技术方案：一种便携式土壤含水率测定仪，所述测定仪包括中空本体1、仪表装置2及锥形插件3，所述的锥形插件3与中空本体1的下端成水密封固定连接，所述的仪表装置2可脱卸地固定在中空本体1远离锥形插件3的一方，所述的仪表装置2包括移动管套21、固定在移动管套上的位移传感器22，所述的位移传感器22包括固定在移动管套上的位移传感器本体221、传感器数据连接线222、与传感器数据连接线连接的应变片223，所述位移传感器本体221设有位移显示器和内置电源，所述的应变片固定在滑块4上，所述的滑块4与所述的移动管套21紧密配合；所述的中空本体1与锥形插件3连接的一端开设有样品通口5，所述的移动管套21的底端超过所的样品通口5最低处，所述的滑块设在所述的样品通口5最高处的上方；所述的锥形插件上端部开设有膨润土贮存槽31，底端成锥形，所述的膨润土贮存槽上端口与所述的中空本体成水密封紧密连接。进一步，本专利技术所述位移传感器为小型激光测距传感器。进一步，本专利技术所述内置电源为蓄电池。进一步，本专利技术所述膨润土贮存槽上端口设有固定移动管套的挡块6。所述挡块6可卡住移动管套21使其固定在此位置。本专利技术的有益效果在于：本专利技术的简易便携式土壤含水率测定仪，结构构造简单，将测定仪采用静压法压入地层，以测量不同深度地层的含水率而且整个仪器体积小，携带方便，操作简单，无需使用能源和烘干设备。附图说明图1为本专利技术简易便携式土壤含水率测定仪结构示意图。图2为本专利技术简易便携式土壤含水率测定仪剖面结构示意图。图中，1-中空本体，2-仪表装置，21-移动管套，22-位移传感器，221-位移传感器本体，222-传感器数据连接线，223-应变片，3-锥形插件，31-膨润土贮存槽，4-滑块，5-样品通口，6-挡块。具体实施方式下面结合具体附图1-2和实施例对本专利技术对本专利技术进行进一步描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。本专利技术为一种便携式土壤含水率测定仪，所述测定仪包括中空本体1，仪表装置2及与锥形插件3，所述的锥形插件3与中空本体1的下端成水密封固定连接，所述的仪表装置2可脱卸地固定在中空本体1远离锥形插件3的一方，所述的仪表装置2包括移动管套21，固定在移动管套上的位移传感器22，所述的位移传感器22包括固定在移动管套上的位移传感器本体221、传感器数据连接线222、与传感器数据连接线连接的应变片223，所述位移传感器本体221设有位移显示器和内置电源，所述的应变片固定在滑块4上，所述的滑块4与所述的移动管套21紧密配合；所述的中空本体1与锥形插件3连接的一端开设有样品通口5，所述的移动管套21的底端超过所的样品通口5最低处，所述的滑块设在所述的样品通口5最高处的上方；所述的锥形插件上端部开设有膨润土贮存槽31，底端成锥形，所述的膨润土贮存槽上端口与所述的中空本体成水密封紧密连接；所述位移传感器为小型激光测距传感器；所述内置电源为蓄电池；所述膨润土膨润土贮存槽上端口设有挡块6，所述挡块6可卡住移动管套21使其固定在此位置。本专利技术具体操作为：(1)在吸水物质贮存槽31中加入足量的膨润土并填平整，再将锥形插件3与中空本体1螺纹连接固定，将仪表装置2固定在中空本体1中，移动管套21的底端与挡块6配合恰好接触到膨润土上表面，调整位移传感器22读数归零。(2)将测定仪压至指定深度地层，利用移动管套21上端的圆珠带动移动管套向外侧拉动，使足量或稍过量的土壤样品从样品通口5进入移动管套21内部，具体操作可看位移传感器22读数变化判断土壤的量，当土壤样品接触到滑块4时，应变片感应位移变化，位移传感器22的显示器读数会变化，尽量使读数在零或稍大于零，此时土壤样品足量或稍过量，若读数大幅度跳动，则土壤量过多，需取出多余土壤。(3)待土壤样品充满移动管套21与滑块4组成的腔室，立刻往下压移动管套21直至与挡块6配合，关闭移动管套，此时滑块4受到土壤的挤压产生一个微小的向上的位移，应变片感应位移变化，位移传感器22读数会发生变化，立刻记录读数为X1，待膨润土与土壤样品充分接触，膨润土吸水膨胀，位移传感器22的读数稳定过后，进行读数记为X2，计算出ΔX，即为膨润土吸水膨胀过后的位移，然后再由已知的膨润土的膨胀位移与含水率之间的关系。为提高测量精度，可重复多次实验，取平均值。进一步，本专利技术所述的锥形插件3与中空本体为可拆卸的螺纹连接，当需要更换膨润土时，可拆下锥形插件3进行更换，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式土壤含水率测定仪，其特征在于：所述测定仪包括中空本体(1)、仪表装置(2)及锥形插件(3)，所述的锥形插件(3)与中空本体(1)的下端成水密封固定连接，所述的仪表装置(2)可脱卸地固定在中空本体(1)远离锥形插件(3)的一方，所述的仪表装置(2)包括移动管套(21)、固定在移动管套上的位移传感器(22)，所述的位移传感器(22)包括固定在移动管套上的位移传感器本体(221)、传感器数据连接线(222)、与传感器数据连接线连接的应变片(223)，所述位移传感器本体(221)设有位移显示器和内置电源，所述的应变片固定在滑块(4)上，所述的滑块(4)与所述的移动管套(21)紧密配合；所述的中空本体(1)与锥形插件(3)连接的一端开设有样品通口(5)，所述的移动管套(21)的底端超过所的样品通口(5)最低处，所述的滑块设在所述的样品通口(5)最高处的上方；所述的锥形插件上端部开设有膨润土贮存槽(31)，底端成锥形，所述的膨润土贮存槽上端口与所述的中空本体成水密封紧密连接。

【技术特征摘要】
1.一种便携式土壤含水率测定仪，其特征在于：所述测定仪包括中空本体(1)、仪表装置(2)及锥形插件(3)，所述的锥形插件(3)与中空本体(1)的下端成水密封固定连接，所述的仪表装置(2)可脱卸地固定在中空本体(1)远离锥形插件(3)的一方，所述的仪表装置(2)包括移动管套(21)、固定在移动管套上的位移传感器(22)，所述的位移传感器(22)包括固定在移动管套上的位移传感器本体(221)、传感器数据连接线(222)、与传感器数据连接线连接的应变片(223)，所述位移传感器本体(221)设有位移显示器和内置电源，所述的应变片固定在滑块(4)上，所述的滑块(4)与所述的移动管套(21)...

【专利技术属性】
技术研发人员：许四法，李翠凤，翁凯文，曾理彬，卞蒙丹，冯韦皓，王乔坎，刘耶军，王哲，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33