一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于原位测试的颗粒分析装置，包括：用于筛分试样的筛分装置、用于烘干筛网上筛上物的加热装置、用于实时检测筛网上筛上物重量的传感装置和用于实时收集传感装置检测重量数据的采集装置。其中，筛分装置包括：振动装置、筛盖和至少一个筛网，筛盖和筛网固定于振动装置上；加热装置与筛网相连接，采集装置通过传感装置和筛网相连接。采用本发明专利技术的颗粒分析装置对地层进行颗粒分析，免于人工取样，避免了因人工取样对试验数据的影响，进一步的提高了试验数据的精度。同时，本发明专利技术的颗粒分析装置可以直接在现场实时进行颗粒分析，快速地取得试验数据，可及时修正工程的相关技术指标，提高了工程的进度。

A particle analysis device and method for in-situ testing

The present invention provides a particle analysis device for in-situ testing, including a sieving device for sieving samples, a heating device for drying a sieving material on a sieving screen, a sensing device for real-time measuring the weight of the sieving material on a sieving screen, and a collection device for collecting the weight data of the sensing device in real-time. The sieving device comprises a vibrating device, a sieve cover and at least one sieve mesh, the sieve cover and the sieve mesh are fixed on the vibrating device, the heating device is connected with the sieve mesh, and the collecting device is connected with the sieve mesh through the sensing device. The particle analysis device of the invention is used to analyze the particles in the stratum, avoiding manual sampling, avoiding the influence of manual sampling on the test data, and further improving the accuracy of the test data. At the same time, the particle analysis device of the invention can directly carry out the particle analysis in real time on the spot, quickly obtain the test data, timely revise the relevant technical indicators of the project, and improve the progress of the project.

【技术实现步骤摘要】
一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法
本专利技术涉及土工试验设备
，特别涉及一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法。
技术介绍
岩土工程中，为了评价施工场所岩土的性能，往往需要通过物理性指标试验和力学性指标试验等土工试验来获取岩土的各项性能指标。其中颗粒分析试验是一项重要的试验。在现有技术中，土工试验中颗粒分析试验主要为室内试验法，室内试验法是通过人工取一定数量的样品进行试验，中间的取样过程受取样人的主观影响较大，这对后续的试验数据有着不良的影响，同时，试样无法完全代表整个地质土壤的情况。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决传统土工试验中，颗粒分析只能在室内进行且试样代表性差的问题，本专利技术提供一种用于原位测试的颗粒分析装置及方法。(二)技术方案为了达到上述的目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：一种用于原位测试的颗粒分析装置，包括：筛分装置、加热装置、传感装置和采集装置；所述用于筛分试样的筛分装置包括：振动装置、筛盖、筛盘和至少一个筛网；所述筛盖和筛网固定于所述振动装置上；所述加热装置与所述筛网相连接，用于烘干所述筛网上的筛上物；所述传感装置用于实时检测所述筛网上筛上物的重量，所述采集装置通过所述传感装置和所述筛网相连接，所述采集装置实时获取所述筛网上筛上物的重量。进一步的，所述若干筛网按筛孔孔径由大到小的顺序依次从上到下水平排列，所述筛盖置于所述筛网最上层，所述筛盘置于所述筛网的最下层。进一步的，所述筛分装置还包括筛下物出口和筛下物收集设备；所述筛下物出口位于所述筛盘的下部，所述筛下物出口和所述筛下物收集设备相连接。进一步的，所述筛盖上设置有用于筛分试样进入的试样进口和进水口。更进一步的，所述筛分装置还包括喷淋装置，所述喷淋装置用于提供水流冲击所述筛网的筛面；所述喷淋装置通过所述进水口和所述筛盖相连接。一种用于原位测试的颗粒分析装置的使用方法，包括如下步骤：S01：在需要进行颗粒分析的土层上确定好取样位置及需要取样土层的厚度，将钻孔设备设置在取样位置，启动所述钻孔设备，当钻孔的深度达到所需取样土层的位置时，停止钻孔，并保持钻机泵继续运转，待钻孔内所有浆液排出钻孔和所述钻孔设备，停止所述钻机泵；S02：通过管道将钻井侧壁上的出浆口与所述试样进口相连接，将所述筛下物收集设备与钻孔设备的钻杆相连接；S03：启动所述钻孔设备、所述筛分装置、所述传感装置和所述采集装置，当钻孔的深度达到所需土层的厚度时，停止钻孔，并保持钻机泵继续运转，待钻孔内所有浆液都进入所述颗粒分析装置后，关闭钻机泵；S04：待所述采集装置显示所述最下层筛网上的筛上物的连续两次的重量差小于第一阈值时，停止所述筛分装置；S05：开启所述加热装置，待所述采集装置显示各个所述筛网上筛上物连续两次的重量差小于第二阈值时，关闭所述加热装置；S06：采集装置根据各个筛网上的筛上物重量，绘制颗粒分配曲线。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种用于原位测试的颗粒分析装置，包括：用于筛分试样的筛分装置、用于烘干筛网上筛上物的加热装置、用于实时检测筛网上筛上物重量的传感装置和用于实时收集传感装置检测重量数据的采集装置。其中，筛分装置包括：振动装置、筛盖、筛盘和至少一个筛网，筛盖和筛网固定于振动装置上；加热装置与筛网相连接，采集装置通过传感装置和筛网相连接。采用本专利技术的颗粒分析装置对地层进行颗粒分析，免于人工取样，避免了因人工取样对试验数据的影响，进一步的提高了试验数据的精度。同时，本专利技术的颗粒分析装置可以直接在现场实时进行颗粒分析，快速地取得试验数据，可及时修正工程的相关技术指标，提高了工程的进度。附图说明图1为本专利技术实施例一种用于原位测试的颗粒分析装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例一种用于原位测试的颗粒分析装置的系统示意图。【附图标记说明】1：振动机；2：筛网；3：电加热器；4：重量传感器；5：采集仪；6：筛盖；7：筛盘；8：钻杆；9：导流管；61：试样进口；62：进水口。具体实施方式为了更好地解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。实施例1如图1所示为本专利技术实施例一种用于原位测试的颗粒分析装置的结构示意图，颗粒分析装置包括：用于筛分试样的筛分装置、用于烘干筛网上的筛上物的加热装置、用于实时检测筛网上筛上物重量的传感装置和用于实时收集传感装置检测重量数据的采集装置；本实施例中，筛分装置为振筛机、加热装置为电加热器3、传感装置为重量传感器4、采集装置为采集仪5，即内置数据处理软件的处理器。其中，振动筛包括：振动机1、筛盖6、筛盘7和至少一个筛网2；筛盖6、筛盘7和筛网2固定于振动机1上。电加热器3分别与每个筛网2相连接，采集仪5通过重量传感器4和每个筛网2相连接，采集仪5实时获取每个筛网2上筛上物的重量。本实施例中，电加热器3设置在每个筛网2的筛框上，通过加热筛框达到烘干筛网2上筛上物的目的。本实施例中，有五个圆形筛网2，筛网2的筛面为聚氨酯材质，具有良好的耐磨性，筛网2的孔径分别为20mm、2mm、0.5mm、0.25mm和0.075mm。筛网2的筛面直径可为0.5m-2.5m之间，筛面直径越大，振动筛的单位处理能力越大；本实施例中，筛网2的筛面直径为0.8m，五个筛网2按筛孔孔径由大到小的顺序依次从上到下水平叠放排列，筛盖6置于20mm筛网2上面；筛盘7位于0.075mm筛网2下面，用于承接筛分试样中小于0.075mm的部分。本实施例的振动筛还包括筛下物出口和筛下物收集设备(图1中未示出)；筛下物出口位于筛盘7的下部，筛下物出口和筛下物收集设备相连接。本实施例中，筛下物收集设备用于收集粒度小于0.075mm级别的筛下物。筛下物出口可根据实际情况使用，如果最下层筛网2的筛下物不用收集，则可直接将最下层筛网2的筛下物排放掉。本实施例振动筛的筛盖6上还设置有用于筛分试样进入的试样进口61和用于喷淋装置喷射水流进入的进水口62。用于提供水流冲击筛网2的筛面的喷淋装置(图1中未示出)包括喷水嘴和进水管，喷淋装置通过喷水嘴和筛盖6相连接，喷淋装置的进水管和自来水管相连接。实施例2如图2所示，为本专利技术实施例一种用于原位测试的颗粒分析装置的系统示意图，其中，本实施例需要取样的土层厚度为从确定好取样位置起，厚度为1m的土层；颗粒分析装置的使用方法具体包括如下步骤：S01：在需要进行颗粒分析的土层上确定好取样位置，将钻孔设备的钻杆8安置在取样位置处，启动钻孔设备，待钻杆8钻到需要取样的土层位置时，关闭钻杆8电源，并保持钻机泵继续运转，待钻孔产生的所有泥浆均排除钻孔和钻孔设备后，停止钻机泵；本实施例中，筛网2按20mm、2mm、0.5mm、0.25mm和0.075mm顺序依次从上到下水平排列，筛盖6置于20mm筛网2的最上层；需要说明的是，实际应用中，为了让筛分试样均匀地铺展于筛网2的筛面上，从而降低筛分试样由于过快的流动速度对筛网2的冲击，在试样进口61和筛网2之间还安装有用于分流筛分试样分矿器；将筛下物收集设备与钻孔设备的钻杆相连接，是为了将钻井设备和颗粒分析装置之间的泥浆形成循环，这样便于充分筛分所需土层的颗粒，同时，也节约了水资源。S02：通过导流管9将设置在钻井侧壁上的出浆口与振筛机上的试样进口61相连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于原位测试的颗粒分析装置，其特征在于，包括：筛分装置、加热装置、传感装置和采集装置；所述用于筛分试样的筛分装置包括：振动装置、筛盖、筛盘和至少一个筛网；所述筛盖和筛网固定于所述振动装置上；所述加热装置与所述筛网相连接，用于烘干所述筛网上的筛上物；所述传感装置用于实时检测所述筛网上筛上物的重量，所述采集装置通过所述传感装置和所述筛网相连接，所述采集装置实时获取所述筛网上筛上物的重量。

【技术特征摘要】
1.一种用于原位测试的颗粒分析装置，其特征在于，包括：筛分装置、加热装置、传感装置和采集装置；所述用于筛分试样的筛分装置包括：振动装置、筛盖、筛盘和至少一个筛网；所述筛盖和筛网固定于所述振动装置上；所述加热装置与所述筛网相连接，用于烘干所述筛网上的筛上物；所述传感装置用于实时检测所述筛网上筛上物的重量，所述采集装置通过所述传感装置和所述筛网相连接，所述采集装置实时获取所述筛网上筛上物的重量。2.根据权利要求1所述的颗粒分析装置，其特征在于，所述若干筛网按筛孔孔径由大到小的顺序依次从上到下水平排列，所述筛盖置于所述筛网最上层，所述筛盘置于所述筛网的最下层。3.根据权利要求1所述的颗粒分析装置，其特征在于，所述筛分装置还包括筛下物出口和筛下物收集设备；所述筛下物出口位于所述筛盘的下部，所述筛下物出口和所述筛下物收集设备相连接。4.根据权利要求1所述的颗粒分析装置，其特征在于，所述筛盖上设置有用于筛分试样进入的试样进口和进水口。5.根据权利要求4所述的颗粒分析装置，其特征在于，所述筛分装置还包括喷淋装置，所述喷淋装置用于提供水流冲击所述筛网的筛面；...

【专利技术属性】
技术研发人员：程海陆，刘永勤，高文新，吴招锋，党忠，杜靓，张亚华，郑春柳，刘国文，
申请(专利权)人：北京城建勘测设计研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11