一种监测土样变形的自动采集数据系统装置及方法与流程

本发明属于岩土工程测试，尤其涉及一种监测土样变形的自动采集数据系统装置及方法。

背景技术：

1、随着社会发展，基础设施建设不断增加，土作为水利、建筑、公路、铁路等工程中的重要材料，对于地基、边坡等工程建设位置的力学指标研究极其重要，通过土的固结特性研究，通过精确、高效的操作过程，能更好的解决固结快剪试验中土样预压的时间问题，对于提高试验精确度和工程技术人员的工作严谨性、准确性和效率都有很好的作用。总结经验规律，为土体抗剪强度指标试验过程做出指导，提高试验效率，增加产业效益。

2、目前国内对土固结快剪的预压时间没有明确的规定时间， 土工试验方法标准只是说每小时垂直变形读数变化不大于0.005mm时，认为已达到固结稳定，可以进行固结快剪试验了，但是在实际试验过程中，传统的固结稳定人工读数有时不能准确及时的测量固结稳定而进行了快剪，影响了土的粘聚力和摩擦角。

技术实现思路

1、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

2、第一方面，本发明提供了一种监测土样变形的自动采集数据系统装置，包括:预压仪本体、千分表和数据采集平台，所述预压仪本体包括土样容器、加压装置和机架，机架上安装土样容器，土样容器用于容纳土样，机架顶部安装加压装置，加压装置处于土样容器上方，加压装置用于对土样容器内部土样施加设定垂直压力，使土样排水固稳后进行固结快剪试验；千分表的测点正对加压装置的杠杆支点，用于测定杠杆支点的垂直升降距离，千分表连接数据采集平台，千分表用于实时将距离数据传输至数据采集平台，数据采集平台用于判断土样的单位时间间隔的垂直变形量，当每小时垂直变形量低于设定量则输出达到固结稳定状态结果，以进行快剪试验。

3、进一步的，所述数据采集平台包括升降支架和处理器，通过处理器的usb口与集线器相连，集线器通过rs232串口线与千分表相连，千分表安装在升降支架上。

4、进一步的，所述升降支架包括依次连接的升降台、第一支杆、调节紧固轮、第二支杆和千分表安装架。

5、进一步的，所述升降台第一支杆与第二支杆铰接，铰接点处设有调节紧固轮。

6、进一步的，所述千分表安装架设置在第一支杆的端部，千分表安装架用于安装千分表。

7、第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的直剪预压仪的自动采集数据装置的工作方法，步骤包括：

8、第一步：先将土样开成环刀土；称好密度；

9、第二步：然后使用预压仪把环刀土压在一定压力的杠杆上；

10、第三步：把千分表固定在杠杆支点上方，随着支点下移采集移动距离；千分表接好采集平台，自动传输到平台采集系统，当每小时垂直变形读数变化不大于0.005mm时，认为已达到固结稳定，通过声光或短信告知用户。

11、第三方面，本发明提供了一种监测土样变形的自动采集数据系统装置用于监测土样变形的工作方法，步骤包括：

12、第一步：先将土样开好环刀，称好密度；

13、第二步：将环刀样顿口端用压环固定在底座上，一起安装在膨胀仪上，将有孔盖板放在试样顶面。

14、第三步：把千分表对准有孔盖板中心，随着中心上移采集移动距离；千分表接好采集平台，自动传输到平台采集系统，当6小时内变形不大于0.01mm时，通过声光或短信告知用户，可终止试验。

15、第四方面，本发明提供了一种监测土样变形的自动采集数据系统装置用于收缩试验垂直变形的工作方法，步骤包括：

16、第一步：先将土样开好环刀，称好密度，将制备好的试样推出环刀；

17、第二步：将试样置于多孔板上，称试样和多孔板的质量；

18、第三步：把千分表安装在收缩仪上，千分表接好采集平台，自动传输到平台采集系统，2d后，每隔6h～24h,查看采集的数据不再有变化，通过声光或短信告知用户，则停止试验，称量干土质量。

19、本发明的有益效果是：

20、本发明提供了监测土样变形的自动采集数据装置，其中直剪预压仪包括:预压仪本体、千分表和数据采集平台，其用智能千分表和设计的数据采集平台对各种不同的土样的预压时间做好数据采集;通过电脑采集和稳定提示，归纳总结出土固结稳定时间，技术可靠，实践可行，可依据土固结稳定时间编制适合山东地区的原状土样和击实土样的固结快剪过程中的固结稳定规范标准；还可以对壤土、粘土等土样的膨胀率及收缩试验采集数据，对于土样的收缩和膨胀的试验室试验研究有十分重要的意义，对保证地质提供准确的工程设计指标有可靠的依据。对保证土的物理性能指标和土的定名有十分重要的意义。

21、本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种监测土样变形的自动采集数据系统装置，其特征在于,包括:预压仪本体、千分表和数据采集平台，所述预压仪本体包括土样容器、加压装置和机架，机架上安装土样容器，土样容器用于容纳土样，机架顶部安装加压装置，加压装置处于土样容器上方，加压装置用于对土样容器内部土样施加设定垂直压力，使土样排水固稳后进行快剪试验；千分表的测点正对加压装置的杠杆支点，用于测定杠杆支点的垂直升降距离，千分表连接数据采集平台，千分表用于实时将距离数据传输至数据采集平台，数据采集平台用于判断土样的每小时垂直变形量，当每小时垂直变形量低于设定量则输出达到固结稳定状态结果，以进行快剪实验。

2.如权利要求1所述的监测土样变形的自动采集数据系统装置，其特征在于，所述数据采集平台包括升降支架和处理器，通过处理器的usb口与集线器相连，集线器通过rs232串口线与千分表相连，千分表安装在升降支架上。

3.如权利要求1所述的监测土样变形的自动采集数据系统装置，其特征在于，所述升降支架包括依次连接的升降台、第一支杆、调节紧固轮、第二支杆和千分表安装架。

4.如权利要求3所述的监测土样变形的自动采集数据系统装置，其特征在于，所述升降台第一支杆与第二支杆铰接，铰接点处设有调节紧固轮。

5.如权利要求3所述的监测土样变形的自动采集数据系统装置，其特征在于，所述千分表安装架设置在第一支杆的端部，千分表安装架用于安装千分表。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的监测土样变形的自动采集数据系统装置的工作方法，其特征在于，步骤包括：

技术总结
本发明属于岩土工程测试技术领域，提供了一种监测土样变形的自动采集数据系统装置及方法，包括:预压仪本体、千分表和数据采集平台，所述预压仪本体包括土样容器、加压装置和机架，数据采集平台用于判断土样的每小时垂直变形量，当每小时垂直变形量低于设定量则输出达到固结稳定状态结果，以进行快剪实验；其用智能千分表和设计的数据采集平台对各种不同的土样的预压时间做好数据采集，通过电脑采集和稳定提示，归纳总结出土固结稳定时间，技术可靠，实践可行，可编制适合山东地区的击实土、普通原状土固结稳定规范标准，对于试验室实验有十分重要的意义，对保证土的物理性能指标和土的定名有十分重要的意义。

技术研发人员：付晓丽,陆海玉,田桂莉,付敏,刘浩,王森,刘顺,宋金平,高静静,马星辰
受保护的技术使用者：山东省水利勘测设计院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1