[发明专利]沉积物容重测量装置及方法

权利要求书

1.一种沉积物容重测量装置，其特征在于该装置包括设备支架（1），该设备支架（1）由位于下方的底座（101）、底座（101）底部的水平调节旋钮（102）、底座（101）一侧的竖直支架（103）以及位于竖直支架（103）上方的顶座（104）组成；底座（101）上表面靠近竖直支架（103）的位置设有水平监测气泡（17），正中装有电子天平（2），电子天平（2）上设有未贯穿的插孔（3）；竖向支架（103）内侧中部装有转轴水平设置的慢速电机（4），慢速电机（4）头部设有卡扣（5），该卡扣（5）用于在测定沉积物体积时固定取样针（6）；顶座（104）底面正中装有微型近距离三维激光扫描仪（7）；顶座（104）内部设有数据采集装置（8）、单片机（9）、数据输出端口（10）和电池仓（11），其中数据采集装置（8）用于采集沉积物的三维激光扫描数据和质量数据，单片机（9）用于将数据采集装置（8）获得的数据进行处理，得到沉积物的质量、体积和容重数据，数据输出端口（10）用于数据的输出，电池仓（11）用于野外工作无电源时的设备使用；所述顶座（104）外侧面设有显示屏（12）。

2.如权利要求1所述的一种沉积物容重测量装置，其特征在于所述的顶座（104）外侧面还设有设备控制按钮，所述设备控制按钮包括电源开关（13）、体积扫描控制键（14）、电子天平控制键（15）和信息输入键（16）。

3.利用权利要求1所述的装置进行软塑、硬塑状态沉积物容重测定的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将装置置于坚固的平面上，利用水平调节旋钮（102）将装置调平后，开机，选择软塑、硬塑模式进行测定，并输入样品名称信息；

2）取适量沉积物样品，将取样针（6）的针尖插入待测样品，注意操作时不能使测试样品内部产生空隙；

3）将取样针（6）尾端插入电机（4）头部，用卡扣（5）固定，利用慢速电机（4）的旋转和微型近距离三维激光扫描仪（7）对取样针（6）及沉积物的体积进行扫描；由于取样针（6）插入慢速电机（4）头部的深度是固定的，因此出现在扫描区域中的取样针（6）的体积也是固定的，每次扫描时减去取样针（6）的上述固定体积，即得沉积物的体积；

4）扫描完成后，松开卡扣（5），取下取样针（6），将取样针（6）的尾部插入插孔（3）中，利用电子天平（2）完成对取样针（6）及沉积物总质量的测定和采集；

5）数据采集装置（8）和单片机（9）同步完成沉积物体积、质量数据的采集和沉积物容重的计算工作；其中计算质量时扣除已知取样针（6）的质量；

6）重复上述步骤，完成所有沉积物样品的容重测试工作后，通过数据输出端口（10）批量完成数据的导出。

4.利用权利要求1所述的装置进行流塑状态沉积物容重测定的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）将装置置于坚固的平面上，利用水平调节旋钮（102）将装置调平后，开机，选择流塑模式进行测定，并输入样品名称信息；

2） 将一不透光的玻璃片放置在电子天平（2）的中间，利用电子天平控制键（15）将电子天平（2）归零，以扣除玻璃片的质量，用取样勺取适量沉积物样品，放置于玻璃片的中间位置；

3）待沉积物样品状态稳定、形状不变后，开始测试，分别通过电子天平（2）和微型近距离三维激光扫描仪（7）完成沉积物质量的测定和体积的扫描；

4）数据采集装置（8）和单片机（9）同步完成沉积物体积、质量数据的采集和沉积物容重的计算工作；

5）重复上述步骤，完成所有沉积物样品的容重测量工作后，通过数据输出端口（10）批量完成数据的导出。