CN203502318U - 土壤无核密度仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种土壤密度和含水量检测装置，特别是涉及一种土壤无核密度仪；本实用新型的土壤无核密度仪，可以准确测量土壤的密度和含水量，测量时间较短，工序较为简单，安全性较高；包括天线单元、温度传感器和主机，天线单元包括天线、天线基座和馈线，主机包括控制器和显示器，天线安装在天线基座上，天线通过馈线与控制器相连，温度传感器与控制器相连，控制器与显示器相连。

Description

土壤无核密度仪
技术领域
本实用新型涉及土壤密度和含水量检测装置技术领域，特别是涉及一种土壤无核密度仪。
背景技术
目前，对于土壤密度的检测主要是采用灌砂法、环刀法和灌水法，而对于土壤含水率的检测主要是采用烘干法、酒精燃烧法和微波炉加热法，其中，灌砂法是利用粒径0.30～0.60mm或0.25～0.50mm清洁干净的均匀砂，从一定高度自由下落到试洞内，按其单位重不变的原理来测量试洞的容积(即用标准砂来置换试洞中的集料)，然后通过沙粒的密度来计算集料的湿密度；环刀法是采用一定体积的环形刀切削土样，使土按照环刀的的形状充满其中，然后测量环刀中的土壤的重量，根据已知的环刀的体积，即可计算出土壤的湿密度；酒精燃烧法是在土样中加入酒精，利用酒精在土壤上燃烧，使土中水分蒸发，将土样烘干；烘干法是将土壤样品在105±2℃烘至恒重时的失重，即为土壤样品所含水分的质量；另外，还存在一种核子密度仪，是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器，仪器中安装有密度和湿度两种射线探测器，分别用伽玛源和中子源共同对被测材料的密度和湿度进行测量。
这些方法虽然能够较为准确的测量土壤的密度和含水量，但是存在测量时间较长，工序较为复杂的问题，而核子密度仪由于存在放射源，使用的安全性也较低。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可以准确测量土壤的的密度和含水量，测量时间较短，工序较为简单，安全性较高的土壤无核密度仪。
本实用新型的土壤无核密度仪，包括天线单元、温度传感器和主机，所述天线单元包括天线、天线基座和馈线，所述主机包括控制器和显示器，所述天线安装在所述天线基座上，所述天线通过所述馈线与控制器相连，所述温度传感器与所述控制器相连，所述控制器与显示器相连。
进一步的，所述主机还包括数据传输模块，所述数据传输模块与所述控制器相连。
进一步的，所述数据传输模块为USB数据传输模块。
进一步的，所述主机还包括电池模块和充电放电模块，所述充电放电模块与所述电池模块相连，所述电池模块与所述控制器相连。
进一步的，所述天线为双对称耦式天线。
与现有技术相比本实用新型的有益效果为：包括天线单元、温度传感器和主机，天线单元包括天线、天线基座和馈线，主机包括控制器和显示器，天线安装在天线基座上，天线通过馈线与控制器相连，温度传感器与控制器相连，控制器与显示器相连；使用时，将天线插入测量被测土壤，通过谐波法计算被测土壤的阻抗和容抗，进而通过计算波形的相位差和幅值差值、并以标准块的幅值和差值比对，计算出土壤的密度仪和含水量；通过温度传感器，测量土壤的温度，补偿天线由于温度而产生的参数漂移，提高测量的精度；这样，可以准确测量土壤的的密度和含水量，测量时间较短，工序较为简单，安全性较高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1所示，本实用新型的土壤无核密度仪，包括天线单元、温度传感器和主机，天线单元包括天线、天线基座和馈线，主机包括控制器和显示器，天线安装在天线基座上，天线通过馈线与控制器相连，温度传感器与控制器相连，控制器与显示器相连；使用时，将天线插入测量被测土壤，通过谐波法计算被测土壤的阻抗和容抗，进而通过计算波形的相位差和幅值差值、并以标准块的幅值和差值比对，计算出土壤的密度仪和含水量；通过温度传感器，测量土壤的温度，补偿天线由于温度而产生的参数漂移，提高测量的精度；这样，可以准确测量土壤的的密度和含水量，测量时间较短，工序较为简单，安全性较高。
本实用新型的土壤无核密度仪，具体工作原理为，采用高频无线电波来测量压实土壤的介电性和密度，当电磁波通过土壤时，由于受到土壤的密实程度的不同，影响到电磁波的波形，即相位和幅值都会受到相应的影响，然后通过对比标准的土壤模块的衰减参数，便可以计算出被测土样的湿密度和含水率。
与现有技术相比，本实用新型的土壤无核密度仪，具有以下优点：
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本实用新型的土壤无核密度仪，主机还包括数据传输模块，数据传输模块与控制器相连；这样，可以将测量数据导出。
本实用新型的土壤无核密度仪，数据传输模块为USB数据传输模块。
本实用新型的土壤无核密度仪，主机还包括电池模块和充电放电模块，充电放电模块与电池模块相连，电池模块与控制器相连。
本实用新型的土壤无核密度仪，天线为双对称耦式天线。
应当指出的是，本实用新型的土壤无核密度仪，主要适用于粘土和无粘性土壤，也可以适用于石灰或者水泥改良土壤、沙砾土等土壤，而对于腐殖质含量比较高的土壤、碾压混凝土、绝大部分(>=30％V／V)骨料的直径大于15mm以上的土壤，可能导致测量的准确性下降。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种土壤无核密度仪，其特征在于，包括天线单元、温度传感器和主机，所述天线单元包括天线、天线基座和馈线，所述主机包括控制器和显示器，所述天线安装在所述天线基座上，所述天线通过所述馈线与控制器相连，所述温度传感器与所述控制器相连，所述控制器与显示器相连。
2.如权利要求1所述的土壤无核密度仪，其特征在于，所述主机还包括数据传输模块，所述数据传输模块与所述控制器相连。
3.如权利要求2所述的土壤无核密度仪，其特征在于，所述数据传输模块为USB数据传输模块。
4.如权利要求1所述的土壤无核密度仪，其特征在于，所述主机还包括电池模块和充电放电模块，所述充电放电模块与所述电池模块相连，所述电池模块与所述控制器相连。
5.如权利要求1所述的土壤无核密度仪，其特征在于，所述天线为双对称耦式天线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111521519A (zh) * 2020-05-09 2020-08-11 河海大学 一种用于测量饱和土中水泥与土比例的探头及方法
CN113466083A (zh) * 2021-07-15 2021-10-01 深圳市粤通建设工程有限公司 高精度沥青路面密度的处理方法、系统、装置及存储介质

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