一种土遗址专用表面风化程度检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土遗址风化程度评估与检测，试验研究及保护加固领域，属于土遗址表面风化程度评估检测专用装置。也可以应用于岩土工程等相关领域。
【背景技术】
[0002]我国西北地区的新疆、甘肃、宁夏和陕西境内遗存许多古代土建筑遗址，蜿蜒北部的长城，西北苍茫戈壁上的关城、烽燧，新疆的交河、高昌、楼兰、尼雅遗址，可谓上下万年，纵横万里，遍布中华。尤其在我国西北地区，由于干旱的自然环境，保存下来大量的土质建筑遗址。然而，土遗址属于以土为基质的建筑遗址，西北地区严重的风蚀和集中强降雨冲刷破坏，使得大批的土遗址表面严重风化剥落，逐渐侵蚀破坏。长期以来通过视力观察、手触摸结合经验判断等较为原始的方法评价遗址本体的风化程度，可以说只能定性的评价其风化的状况。往往风化程度定性的不准确影响其保护措施的科学合理性。因此，如何量化和评价遗址本体表面风化厚度、疏松程度以及风化破坏程度已经成为影响土遗址表面防风化研究的关键和认识土建筑遗址表面风化程度的瓶颈。
[0003]土建筑遗址是我国早期典型的传统建筑营造方式之一，其由于纯属土质建筑，在长期自然和人为因素影响下，遗址本体突显不同类型的病害，尤其表面风化脱落更为普遍，表面风蚀、雨蚀、生物侵蚀等综合作用下形成明显疏松层，并在外力作用下逐步剥离脱落，侵蚀破坏遗址本体，成为遗址本体破坏消失的主要病害类型之一。然而，遗址本体表面风化受遗址本体材料、施工工艺和赋存环境等多重因素的影响，风化速度、风化程度和风化范围往往是遗址本体表面防风化保护的主要调查指标。风化程度却是最为难以定量评估和判识的。为了更加简单有效的评价和测定遗址本体表面的风化程度，充分考虑了对遗址本体无损伤或微损伤的原则。近年来，通过大量的土建筑遗址保护工程实践摸索，形成一套比较适合土遗址表面风化程度量化测试和评定的专用装置。可以方便快捷的测定遗址本体风化疏松的厚度和程度，为工程实践提供可靠地科学参数，并在测定过程中确保对遗址本体几乎无损伤，以此，通过多点探测评估遗址本体风化的范围和不同区域风化程度规律。
【发明内容】
[0004]为准确量化定性评价土遗址表面风化程度，以及风化层加固前后表面疏松程度的定量分析提供可靠的参数，本实用新型的目的在于提供一种土遗址表面风化程度专用测试装置，用于遗址本体表面风化层厚度、疏松程度的探测，全面量化评价遗址本体表面风化的程度。通过接触式不同等级变磁力施力装置，以及端头钢针应力应变探测装置，综合量化分析遗址表面风化层厚度，风化类型及风化层的疏松程度。为土遗址表面防风化加固施工工艺和方法提供科学量化数据。为科学化土遗址表面防风化渗透加固施工工艺，规范渗透加固效果评价形成一套土遗址专用表面风化程度测试装置。
[0005]本实用新型的目的是通过以下的技术手段来实现:
[0006]—种土遗址专用表面风化程度测试装置，主要由三角式接触式探头触点、触脚、内置弹簧、触脚支架、感应指示灯、刻度磁针、无干扰发射器、凹进磁针端头、电磁力大小控制器、动力装置外壳、电磁铁、凸起电磁装置、电源开关、吸排磁针切换开关、电源和把手构成。触脚支架装有触头，触头包括触点，触脚，内置弹簧和极限导电装置。触脚内触点、内置弹簧、极限导电装置与无干扰发射器上的感应指示灯相触，触脚支架上触头相隔120度，形成一个圆形；无干扰发射器连接触脚支架，与触头平行，无干扰发射器置有凹进磁针端头、刻度磁针，刻度磁针居于凹进磁针端头端部；动力装置外壳连接无干扰发射器，动力装置外壳内装有电磁铁和凸起电磁装置，壳外置有电磁力大小控制器，动力装置外壳下方与把手相连，把手上设置吸排磁针切换开关和电源开关，电磁铁通过导线分别与吸排磁针切换开关和电源开关相连，电源与电源开关连接。
[0007]本实用新型的优点和产生的有益效果是:
[0008](I)方便、易探测。在表面风化程度探测前，仅需要将其接触遗址本体表面，并按照风化类型不同调整施力大小，并按动发射按钮即可，风化层厚度及风化层的主要状态可直接读取。
[0009](2)无损探测装置。该设备前端设置有三个柔性接触式探头，并以等腰三角形布设，可通过感应装置调整与墙面之间的水平接触，确保发射探头垂直墙面发射，对墙体无损害。刻度磁针探头直径不足5mm，且均为高速刺入，几乎对遗址本体无损伤。
[0010](3)方便野外携带。表面风化程度检测装置体积小，方便携带，操作简单，实现了遗址本体表面风化程度的量化分析，通过探头插入深度，能量消耗曲线，准确分析遗址本体表面风化程度和类型。
[0011](4)降低主观影响因素。便携式表面风化程度检测装置，探测方法简单且无损，大大提高了区域范围评价频率，且通过量化指数综合评价，降低主观影响因素，标准探头有效的提高了表面风化程度探测的精度，操作程序统一、规范性强。
[0012](5)本实用新型结构简单，装卸方便，造价低，在土建筑遗址表面风化程度探测分析，表面防风化加固实施措施评价方面有着广泛的应用前景。
[0013](6)本实用新型，通过不同等级施力装置和针状应力应变探测装置，有效评价遗址本体风化类型和风化程度(风化层厚度，疏松程度)，并通过遗址本体风化表层加固前后测试综合评价表面防风化加固效果。其安装简单、表面风化评价效果显著。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型示意图。
[0015]图2为图1中触点放大示意图。
[0016]图3为图1中凹进磁针端头放大示意图。
[0017]图4为图1中刻度磁针放大示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型再作进一步的说明:
[0019]如图1-4所示，一种土遗址专用表面风化程度测试装置，主要由触点1、触脚2、内置弹簧3、触脚支架4、感应指示灯5、刻度磁针6、无干扰发射器7、凹进磁针端头8、电磁力大小控制器9、动力装置外壳10、电磁铁11、凸起电磁装置12、电源开关13、吸排磁针切换开关14、电源15和把手16构成。触脚支架4装有触头，触头包括触点1，触脚2，内置弹簧3和极限导电装置，触脚2内触点1、内置弹簧3、极限导电装置与无干扰发射器7上的感应指示灯5相触，触脚支架4上触头相隔120度，形成一个圆形；无干扰发射器7连接触脚支架4，与触头平行，无干扰发射器7置有凹进磁针端头8、刻度磁针6，刻度磁针6居于凹进磁针端头8端部；动力装置外壳10连接无干扰发射器7，动力装置外壳内装有电磁铁11和凸起电磁装置12，壳外置有电磁力大小控制器9，动力装置外壳10下方与把手16相连，把手16上设置吸排磁针切换开关14和电源开关13，电磁铁11分别通过导线分别与吸排磁针切换开关14和电源开关13相连，电源15与电源开关13连接。
[0020]在操作过程中:
[0021](I)电源开关14连通电源15，从无干扰发射器7的前端置入刻度磁针6，固定于凹进磁针端头8的端部。
[0022](2)三个触头呈现五种状态:即自然状态，接触，理想状态，过前、未分离，分离，当三个触头垂直、并紧密靠近遗址本体表面，达到接触，理想状态，在极限导电装置作用下，三个触点I的感应指示灯5同时亮起时，说明无干扰发射器7与遗址本体紧密垂直接触。
[0023](3)凹进磁针端头8与凸起电磁装置12紧密相连，凸起电磁装置12与电磁线圈接触。闭合吸排磁针切换开关14，此时固定于凹进磁针端头8的端部刻度磁针6在凸起电磁装置12和电磁铁11作用已经紧紧吸附于无干扰发射器7，通过电磁力大小控制器9调节需要的磁力大小，然后开启吸排磁针切换开关14，通过电磁铁11电磁作用调节刺激，将吸附刻度磁针6作用瞬间变为排斥刻度磁针6作用，将刻度磁针6射出，并刺入遗址本体风化疏松层。
[0024](4)量取刻度磁针6刺入的深度，通过刻度磁针6刺入遗址本体标杆的刻度探测遗址本体表面风化程度。
[0025](5 )综合评价遗址本体表面风化程度。
【主权项】
1.一种土遗址专用表面风化程度测试装置，主要由触点(1)、触脚(2)、内置弹簧(3)、触脚支架(4)、感应指示灯(5 )、刻度磁针(6 )、无干扰发射器(7 )、凹进磁针端头(8 )、电磁力大小控制器(9)、动力装置外壳(10)、电磁铁(11)、凸起电磁装置(12)、电源开关(13)吸排磁针切换开关(14)、电源(15)和把手(16)构成，其特征是触脚支架(4)装有触头，触头包括触点(1)，触脚(2)，内置弹簧(3)和极限导电装置，触脚(2)内触点(1)、内置弹簧(3)、极限导电装置与无干扰发射器(7)上的感应指示灯(5)相触，触脚支架(4)上触头相隔120度，形成一个圆形；无干扰发射器(7)连接触脚支架(4)，与触头平行，无干扰发射器(7)置有凹进磁针端头(8)、刻度磁针(6)，刻度磁针(6)居于凹进磁针端头(8)端部；动力装置外壳(10)连接无干扰发射器(7)，动力装置外壳内装有电磁铁(11)和凸起电磁装置(12)，壳外置有电磁力大小控制器(9)，动力装置外壳(10)下方与把手(16)相连，把手(16)上设置吸排磁针切换开关(14)和电源开关(13)，电磁铁(11)通过导线分别与吸排磁针切换开关(14)和电源开关(13)相连，电源(15)与电源开关(13)连接。
【专利摘要】本实用新型是一种土遗址专用表面风化程度测试装置,该装置为异形装置,通过干电池提供电源，也可外接电源，确保该装置的正常运转，内设可调控的电磁线圈，通过滑动装置调节磁力，有效控制发射磁针的冲击力，刻度磁针由无干扰发射筒中射出，直接刺入遗址本体表面，通过刺入深度结合磁力大小综合评价遗址本体的表面疏松程度和风化深度。在土建筑遗址保护加固工程实践中发挥了积极的作用。
【IPC分类】G01N17/00
【公开号】CN204945004
【申请号】CN201520426326
【发明人】裴强强, 郭青林, 朱晶, 赵国靖
【申请人】敦煌研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年6月19日