一种土壤贯入阻力测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105510163A(43)申请公布日2016.04.20(21)申请号201610047903.4(22)申请日2016.01.24(71)申请人吉林大学地址130022吉林省长春市人民大街5988号(72)发明人黄晗李建桥吴宝广薛龙王颖张广权(74)专利代理机构长春市四环专利事务所(普通合伙)22103代理人张建成(51)Int.Cl.G01N3/42(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种土壤贯入阻力测量装置(57)摘要本发明公开了一种土壤贯入阻力测量装置，包括有基本框架、升降机部件、丝杠副和执行部件、位移编码器、力传感器、锥头和PC数据采集器，丝杠副安装于基本框架上，升降机安装于丝杠副中间，执行部件安装于升降机下端；通过顺时针旋转主手轮快速带动升降机向下移动，带动锥头与待测土壤表面接触，此时停止旋转主手轮，进而顺时针匀速摇动副手轮使得升降机继续下降，锥头缓慢进入土壤，编码器和力传感器分别测量记录下降位移和贯入阻力并传给PC数据采集器，当锥头达到测量深度后，逆时针旋转主手轮使得锥头快速离开待测土壤，完成一次土壤硬度的测量。本发明操作方便，稳定性强，工作过程高效，具有较好的不同土壤层适应能力。CN105510163ACN105510163A权利要求书1/1页1.一种土壤贯入阻力测量装置，其特征在于：包括有基本框架、升降机部件、丝杠副和执行部件和PC数据采集器(19)，丝杠副安装于基本框架上，升降机安装于丝杠副中间，执行部件安装于升降机下端；所述的基本框架包括下底板(1)和上顶板(6)；所述的丝杠副包括丝杠(17)、丝杠底座(18)、丝杠轴套(12)、丝杠顶座(11)、光杠(3)、光杠底座(2)、光杠轴套(4)、光杠顶座(7)、限位卡扣(5)和主手轮(10)，丝杠(17)通过丝杠底座(18)和丝杠顶座(11)分别安装于下底板(1)和上顶板(6)上，光杠(3)通过光杠底座(2)和光杠顶座(7)分别安装于下底板(1)和上顶板(6)上，丝杠轴套(12)和光杠轴套(4)安装于升降机安装板(13)上，限位卡扣(5)固定在光杠(3)上，位于上顶板(6)和升降机安装板(13)之间，主手轮(10)安装于丝杠(17)顶端；升降机部件包括升降机(9)、升降机安装板(13)和副手轮(8)，升降机(9)安装于升降机安装板(13)中间位置，副手轮(8)安装于升降机(9)侧面；执行部件包括位移编码器(14)、力传感器(15)和锥头(16)，位移编码器(14)安装于升降机(9)侧面，力传感器(15)安装于升降机(9)底端，锥头(16)安装于力传感器(15)底端；移编码器(14)和力传感器(15)与PC数据采集器(19)信号连接。2CN105510163A说明书1/2页一种土壤贯入阻力测量装置技术领域[0001]本发明属于土工学技术领域，具体涉及到一种土壤贯入阻力测量装置。背景技术[0002]土壤圆锥指数在上个世纪四十年代初，由美军水道实验站研发出的一种快速判定车辆通过性的一种方法，该方法将土壤贯入阻力和推力特性的机械性质合成了一个数值一“圆锥指数(CI)”。圆锥指数是用直径为12.75mm，锥头为30°的圆锥锥头贯入土壤中的阻力来表示，该方法至现今一直被应用，该方法可以快速地判断车辆在该地面区域的通过性。目前存在的土壤硬度测量装置主要为小型便携式土壤硬度仪，使用过程中主要通过人力将其压入土壤中进行测量，数据采集频率和精确度严重依赖测试人员下压仪器速度的平稳性，且小型的土壤硬度仪仅用于松软表层土壤贯入阻力的测量。基于此，设计一种数据采集平稳，适合深层密实土壤贯入阻力测量的装置具有重要意义。发明内容[0003]本发明的目的在于提供一种土壤贯入阻力测量装置，本发明能实现大容重土壤的贯入阻力的测量，以克服现有土壤硬度仪的局限性。[0004]本发明包括有基本框架、升降机部件、丝杠副和执行部件和PC数据采集器，丝杠副安装于基本框架上，升降机安装于丝杠副中间，执行部件安装于升降机下端；[0005]所述的基本框架包括下底板和上顶板；[0006]所述的丝杠副包括丝杠、丝杠底座、丝杠轴套、丝杠顶座、光杠、光杠底座、光杠轴套、光杠顶座、限位卡扣和主手轮，丝杠通过丝杠底座和丝杠顶座分别安装于下底板和上顶板上，光杠通过光杠底座和光杠顶座分别安装于下底板和上顶板上，丝杠轴套和光杠轴套安装于升降机安装板上，限位卡扣固定在光杠上，位于上顶板和升降机安装板之间，主手轮安装于丝杠顶端；[0007]升降机部件包括升降机、升降机安装板和副手轮，升降机安装于升降机安装板中间位置，副手轮安装于升降机侧面；执行部件包括位移编码器、力传感器和锥头，位移编码器安装于升降机侧面，力传感器安装于升降机