[实用新型]一种利用激光采集渗透试验水头高度的读数装置

说明书

本实用新型公开了一种利用激光采集渗透试验水头高度的读数装置，涉及土工渗透试验技术领域。该利用激光采集渗透试验水头高度的读数装置包括安装座、变水头管、变水浮头和激光测量机构,所述激光测量机构固定在安装座的上端，变水头管竖直固定在安装座上，变水浮头设置在变水头管内，变水浮头位于激光测量机构的激光发射方向上，且变水浮头的上侧为反光面。本实用新型利用激光测读水头高度，不但可以实现自动采集，也免去了手动向渗透试验软件中输入试验数据的繁琐过程，使试验人员在计算机前即可快速直接获得每台渗透仪所测土样的渗透试验数据，试验成果准确度高、误差小，有效降低劳动强度，提高经济效益和社会效益。

技术领域

本实用新型涉及土工渗透试验技术领域，具体涉及一种利用激光采集渗透试验水头高度的读数装置。

背景技术

室内渗透试验的目的是测定土的渗透系数。土的渗透系数的大小表示土中水流过的难易程度。

渗透系数的测定可以分现场试验和室内试验两大类。渗透系数不能由计算求出，只能通过试验直接测定。渗透系数室内试验方法有常水头法和变水浮头法。常水头法适用于透水性较大的无粘性土(渗透系数k大于10^-4cm/s)；变水头法适用于透水性较小的粉土、粘性土(渗透系数k为10^-4～10^-7cm/s)。变水头法在整个试验过程中，水头是随着时间而变化的。

目前获取土工渗透试验水头管读数的方法均为传统的人工读数，人工读数时需要工作人员连续对每台渗透仪进行肉眼观测，由于渗透仪变水头管的内径一般不大于1cm，长度在2m左右，分度值为1.0mm，所以当渗透试验数量较多时，人工读数非常耗费试验人员的时间与精力，同时由于需要登高读数，在工作中还存在一定的安全隐患；另外，在试验精度方面，人工读数也存在一定偏差。

发明人也曾尝试过用水位传感器或超声波技术来解决此问题，但由于精度达不到，而且结构复杂，均未取得成功。

实用新型内容

为此，本实用新型提供一种利用激光采集渗透试验水头高度的读数装置，以解决目前情况下人工读数费时费力、精度差，并且存在安全隐患的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

该利用激光采集渗透试验水头高度的读数装置包括安装座、变水头管、变水浮头和激光测量机构，所述激光测量机构固定在所述安装座的上端，所述变水头管竖直固定在所述安装座上，所述变水浮头设置在所述变水头管内，所述变水浮头位于所述激光测量机构的激光发射方向上，且所述变水浮头的上侧为反光面。

进一步地，为了减少和降低安装座的变形，在所述安装座的侧面上开设有若干防变形槽。防变形槽能够减少和降低安装座发生变形，而一旦安装座发生变形会带动变水头管产生变形，即使这个变形很微小，也会导致激光测量机构无法准确进行测距，导致读数失败。

进一步地，所述变水头管固定在所述筋防变形槽内。利用卡扣或者玻璃胶将变水头管固定在防变形槽内，固定牢固可靠，安全性好，而且能够进一步避免变水头管发生变形和移位。

进一步地，所述安装座的中部开设有形变通孔。

进一步地，所述变水头管为透明玻璃管，在所述安装座的侧面上还设有读数卡尺，所述读数卡尺设置在所述变水头管的一侧。

进一步地，所述变水浮头的上侧设有反光片，在所述变水浮头的上侧形成所述反光面。

进一步地，所述变水浮头的中部开设有减重孔，变水浮头的底部密封。

进一步地，所述变水浮头的上部直径大于下部直径，变水浮头的直径小于变水头管内径。

进一步地，所述激光测量机构与所述变水头管上端间隔20～40cm。

本实用新型具有如下优点：