[发明专利]用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器及其测量方法

权利要求书

1.用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器，包括探头外壳，其特征在于，所述探头外壳包括用于连接触探杆(10)的探头外壳卡扣部分(3)以及与该探头外壳卡扣部分(3)连接的位于探头外壳卡扣部分(3)下方的探头外壳上部(4)；所述探头外壳上部(4)的侧壁的下部由三个互为60°夹角的平面围成，且三个互为60°夹角的平面之间的三条相交线不同时平行；在每个平面的中部位置开有圆形卡槽，所述圆形卡槽内覆盖并固定有刚性片(7)，所述刚性片(7)的中心固定有附着于其上的电阻应变片(8)；所述电阻应变片(8)通过信号引线与设于探头外壳内部的现场总线式采集模块(5)信号连接，所述现场总线式采集模块(5)通过传感器引线(1)与上位机信号连接；所述探头外壳内部还水平固定有电子罗盘(6)，电子罗盘(6)通过电子罗盘引线与上位机信号连接；所述探头外壳上部(4)的侧壁为圆柱面，圆柱面的圆柱直径为48mm；所述探头外壳上部(4)的中部开有用于引出传感器引线(1)以及电子罗盘引线的通孔(2)。

2.如权利要求1所述的用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器，其特征在于，所述圆形卡槽的直径为30mm；所述刚性片(7)为钢片，钢片的直径为29mm，厚度为1mm；所述钢片固定于所述圆形卡槽内。

3.如权利要求1所述的用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器，其特征在于，所述现场总线式采集模块(5)的信号输出的传感器引线(1)、电子罗盘(6)的信号输出的电子罗盘引线的输出信号通过A/D转换后，直接将数据传入上位机进行数据分析和处理。

4.如权利要求1所述的用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器，其特征在于，所述探头外壳上部(4)与探头外壳卡扣部分(3)之间的连接方式是卡扣连接；探头外壳卡扣部分(3)与触探杆(10)螺纹连接。

5.如权利要求1所述的用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器，其特征在于，所述现场总线式采集模块(5)采用舟正科技公司生产的型号为DAQM-4202的采集模块。

6.如权利要求1所述的用于黄土及软土的压入式三向土压力传感器的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

第一步，先平整场地，放平压入主机，以便使探头外壳沿竖向与地面垂直，并下好地锚，以便固定压入主机；

第二步，将多根能够依次连接的钢管作为触探杆(10)，将供电电缆线、传感器引线(1)以及电子罗盘引线穿入触探杆(10)，并将触探杆(10)与土压力传感器连接，接通电路，调整好仪器；

第三步，在压力机械的作用下将土压力传感器和作为触探杆(10)的钢管打入地底，在此过程中应保持土压力传感器的探头匀速垂直压入土中；

第四步，将所述传感器引线(1)以及电子罗盘引线连接上位机，根据反馈回的信号判断压入位置和角度，调整至达到预期后，停止压力机械作用，并取出钢管及探头外壳卡扣部分(3)。