[发明专利]土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置及其取土器

权利要求书

1.一种室内土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置，其特征在于：它包括土体压缩固结装置和电阻率监测装置两部分，土体压缩固结装置包括水槽、上护环、下护环、带螺纹孔的环刀、透水石、加压上盖、位移计导杆、位移计架，其中，带螺纹孔的环刀的上端安装上护环，下端安装下护环，下护环置于水槽内，上护环上设有加压上盖，加压上盖与带螺纹孔的环刀之间是透水石，在带螺纹孔的环刀的侧壁上设有至少一列垂直的预制螺纹孔，在各预制螺纹孔内封装相应的移动式微电极，所述移动式微电极通过导线与集中式电缆连接；位移计架设置在水槽侧面，其上设有位移计导杆，可在位移计导杆上安置位移传感器，与加压上盖相连，测量试验过程中土体试样的竖向变形位移；电阻率监测装置包括集中式电缆、智能电极转换模块、电阻率采集控制模块、视电阻率实时成像模块和供电模块，智能电极转换模块与电阻率采集控制模块连接，电阻率采集控制模块则分别与供电模块和视电阻率实时成像模块连接；土体压缩固结装置在压缩土体时，电阻率监测装置利用电阻率法监测土体固结变形过程中孔隙水的运移规律，监测土体固结变形过程中电阻率在时间和空间两个尺度上的变化，监测孔隙水的运移路径、变化形态以及土颗粒的沉降规律。

2.根据权利要求1所述的室内土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置，其特征在于：所述土体压缩固结装置的水槽、上护环、下护环、带螺纹孔的环刀、加压上盖采用全透明玻璃钢材料制作，带螺纹孔的环刀沿圆周方向对称设有四列预制螺纹孔。

3.根据权利要求1或2所述的室内土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置，其特征在于：所述移动式微电极分为移动式微电极头和固定端两部分，移动式微电极头使用金属铜制作，与导线焊接；固定端采用全透明玻璃钢做成带螺纹的销钉形状，中轴线位置留有细小的通道，导线从中穿过；微电极头的移动与土体固结变形产生的位移同步。

4.根据权利要求1所述的室内土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置，其特征在于：所述智能电极转换模块为移动式微电极作为供电电极A、B和测量电极M、N的跳转变换；电阻率采集控制模块控制电阻率的采集方式；视电阻率实时成像模块则是将采集到的电阻率数据依据电阻率值的大小差异赋予不同的颜色，以图像的形式实时显示，并且自动保存；供电模块为整个电阻率测量装置供电。

5.根据权利要求1所述的室内土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置，其特征在于：所述电阻率监测装置进行电阻率数据的自动采集和视电阻率实时成像，完成多种数据采集方式的联合观测，对试验土体的全方位实时动态监测；通过视电阻率实时成像模块对低阻区域的移动变化路径进行跟踪定位识别，使土体固结变形过程中孔隙水的运移路径、变化形态观测更加直观。

6.一种权利要求1所述的室内土体试样压缩固结与电阻率实时成像监测装置用取土器，其特征是，它包括取土器头部、对开式取土筒和管靴，带螺纹孔的环刀置于对开式取土筒的暗槽内，在对开式取土筒内设有微型传动装置，微型传动装置与切土用不锈钢片连接，不锈钢片与土工膜一端连接，土工膜另一端连接在对开式取土筒内壁。

7.如权利要求6所述的取土器，其特征是，所述微型传动装置包括安装在对开式取土筒上部的转轮，转轮与对开式取土筒内外壁之间的不锈钢丝一端连接，不锈钢丝的另一端分为两路，分别穿过固联在对开式取土筒下部内壁的转轴两端的定滑轮以及相应的轨道后与不锈钢片连接，不锈钢片与转轴位置相对。

8.如权利要求6所述的取土器，其特征是，所述对开式取土筒外壁处设有球铰。