CN207488499U - 一种土样胀缩变化的自动测量仪 - Google Patents
一种土样胀缩变化的自动测量仪 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207488499U CN207488499U CN201721542384.5U CN201721542384U CN207488499U CN 207488499 U CN207488499 U CN 207488499U CN 201721542384 U CN201721542384 U CN 201721542384U CN 207488499 U CN207488499 U CN 207488499U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- soil sample
- measured
- laser
- measuring instrument
- groups
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
一种土样胀缩变化的自动测量仪,包括安装在支撑底盘上的测试台,测试台上放置待测土样,待测土样的上方设有激光位移传感器组件,激光位移传感器组件包括分布在同一高度平面上的三组激光头,三组激光头同时发射激光脉冲经过待测土样反射后,被激光位移传感器组件接收。本实用新型根据三组激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,分别计算三组激光头与待测土样表面的距离,再计算出激光头与待测土样表面的垂直高度,结合激光头与测试台表面的垂直高度,做差后即得到待测土样的厚度。本实用新型在使用过程中能够避免与待测土样的直接接触,自动测量土样的应变变化,大幅度提高了检测的精度和工作效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及土样测量领域,具体涉及一种土样胀缩变化的自动测量仪。
背景技术
土样胀缩变化的测量是工程和土工试验中一种常见的测量内容,传统的测量方法,利用游标卡尺、膨胀仪或收缩仪进行土的轴向位移测量,分析土样的胀缩变化。
这些方法中量具都必须和土样接触,虽然接触压力不大,但对于一些质地柔软的土样,不允许量具与土样的接触,否则会在土样表面留下压印或划痕,影响测量精度。同时传统的检测方法大多采用人工方式进行测量,效率低、耗时多、劳动强度大和测量点重复性差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的问题,提供一种土样胀缩变化的自动测量仪,该装置可靠性好、检测精度高、自动化程度高,能够非接触式测量土样的胀缩变化。
为了实现上述目的,本实用新型土样胀缩变化的自动测量仪包括安装在支撑底盘上的测试台,测试台上放置待测土样,待测土样的上方设有激光位移传感器组件,激光位移传感器组件包括分布在同一高度平面上的三组激光头,三组激光头同时发射激光脉冲经过待测土样反射后,被激光位移传感器组件接收;根据三组激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,分别计算所述三组激光头与待测土样表面的距离,再计算出激光头与待测土样表面的垂直高度,结合激光头与测试台表面的垂直高度,做差后即能够得到待测土样的厚度。
支撑底盘上安装支撑架,激光位移传感器组件通过支撑架设置在待测土样的上方。
所述的激光位移传感器组件通过高度调节旋钮与支撑架连接,所述的支撑架上设置有能够与高度调节旋钮相配合的高度活动滑槽。
所述的激光位移传感器组件一体式连接触屏计算机控制系统。
所述的触屏计算机控制系统上具有USB接口以及触屏控制按钮。
所述的测试台上安装有用于调节自身在支撑底盘上位置的纵向调整旋钮与水平调整旋钮。
与现有技术相比,本实用新型测量仪将待测土样放置在测试台上,利用三组激光头对准待测土样发射激光脉冲,经待测土样反射后,激光向各方向散射,部分散射光返回到激光位移传感器组件被接收,根据激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,分别计算三组激光头与待测土样表面的距离,再计算出激光头与待测土样表面的垂直高度,结合激光头与测试台表面的垂直高度,做差后即能够得到待测土样的厚度。本实用新型测量仪采用模块式结构,安全可靠、自动化程度高、能够远距离操作,在使用过程中能够避免与待测土样的直接接触,自动测量土样的应变变化,大幅度提高了检测的精度和工作效率,并且也便于进行零部件的维护与更换,为节约使用成本提供了便利,易于在生产和教学中推广应用。
附图说明
图1本实用新型的整体结构正视图;
图2本实用新型的整体结构侧视图;
图3本实用新型的工作原理示意图;
图4本实用新型的基本原理流程图;
附图中:1-支撑底盘;2-连接螺栓;3-支撑架;4-测试台;5-纵向调整旋钮;6-水平调整旋钮;7-激光头;8-激光位移传感器组件;9-触屏计算机控制系统;10-高度调节旋钮;11-高度活动滑槽;12-USB接口;13-触屏控制按钮。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
参见图1-2,本实用新型包括支架系统、激光位移测量系统及计算机数据处理系统。
支架系统由支撑底盘1、支撑架3、测试台4组成;激光位移测量系统由激光头7、激光位移传感器组件8、高度调节旋钮10以及高度活动滑槽11组成;计算机数据处理系统为触屏计算机控制系统9。具体地,本实用新型包括安装在支撑底盘1上的测试台4,测试台4上放置待测土样,待测土样的上方设有激光位移传感器组件8,激光位移传感器组件8包括USB接口12以及分布在同一高度平面上的三组激光头7,激光位移传感器组件8通过支撑架3设置在待测土样的上方。测试台4上安装有纵向调整旋钮5与水平调整旋钮6。激光位移传感器组件8通过高度调节旋钮10与支撑架3连接,支撑架3上设置有能够与高度调节旋钮10相配合的高度活动滑槽11。激光位移传感器组件8与激光头7一体式连接触屏计算机控制系统9。触屏计算机控制系统9上具有USB接口12以及触屏控制按钮13。
参见图3-4,本实用新型在使用时,试验前首先将制好的待测土样放置在测试台4上,纵向调整旋钮5和水平调整旋钮6使待测土样正对于三组激光头7,然后旋转高度调节旋钮10,使激光位移传感器组件8处于合适的高度,点击触屏计算机控制系统9中的开始测试按钮,获取数据,然后计算出土样的厚度变化和应变率等数据,最后自动记录和存储。
点击触屏计算机控制系统9中的开始按钮,三组可旋转激光头7依次发射激光脉冲,经目标反射后激光向各方向散射,部分散射光返回到激光位移传感器组件8被接收,记录并处理从激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间t,按照下式计算待测土样厚度d:
d=s-h;
上式中,h为激光头到待测土样表面的垂直高度;
s为激光头到测试台表面的高度。
所述h的具体计算方法如下:输入θ1,θ2,θ3(激光束与中垂线的夹角),将t1,t2,t3(三条激光束自发出至返回经历的时间)带入公式:
L1=(v*t1)/2,
L2=(v*t2)/2,
L3=(v*t3)/2,v为光速;
再将L1、L2、L3(激光束的长度)带入公式:
a1=L1*sinθ1;
a2=L2*sinθ2;
a3=L3*sinθ3;
b1=L1*cosθ1;
b2=L2*cosθ2;
b3=L3*cosθ3;
1)当b1≠b2且b1≠b3时:
u3=-(a1+b1*u2);
最后带入公式:
当b1=b2时:
u2=(a1*a2+a2*a3+a1*a3)/(a2*(b3-b1));
u3=-(u2*b1+a1);
2)当b1=b3时:
u2=(a1*a2+a2*a3+a1*a3)/(a3*(b2-b1));
u3=-(u2*b1+a1);
3)当b1=b2=b3时:
h=b1=b2=b3。
然后通过土工试验相关公式,能够得到待测试样的轴向应变、胀缩率等数据,最后将结果显示于计算机触摸屏上或传送于远程终端。
Claims (6)
1.一种土样胀缩变化的自动测量仪,其特征在于:包括安装在支撑底盘(1)上的测试台(4),测试台(4)上放置待测土样,待测土样的上方设有激光位移传感器组件(8),激光位移传感器组件(8)包括分布在同一高度平面上的三组激光头(7),三组激光头(7)同时发射激光脉冲经过待测土样反射后,被激光位移传感器组件(8)接收;
根据三组激光脉冲发出到返回被接收所经历的时间,分别计算所述三组激光头(7)与待测土样表面的距离,再计算出激光头(7)与待测土样表面的垂直高度,结合激光头(7)与测试台(4)表面的垂直高度,做差后即能够得到待测土样的厚度。
2.根据权利要求1所述土样胀缩变化的自动测量仪,其特征在于:支撑底盘(1)上安装支撑架(3),激光位移传感器组件(8)通过支撑架(3)设置在待测土样的上方。
3.根据权利要求1所述土样胀缩变化的自动测量仪,其特征在于:所述的激光位移传感器组件(8)通过高度调节旋钮(10)与支撑架(3)连接,所述的支撑架(3)上设置有能够与高度调节旋钮(10)相配合的高度活动滑槽(11)。
4.根据权利要求1所述土样胀缩变化的自动测量仪,其特征在于:所述的激光位移传感器组件(8)一体式连接触屏计算机控制系统(9)。
5.根据权利要求4所述土样胀缩变化的自动测量仪,其特征在于:所述的触屏计算机控制系统(9)上具有USB接口(12)以及触屏控制按钮(13)。
6.根据权利要求1所述土样胀缩变化的自动测量仪,其特征在于:所述的测试台(4)上安装有用于调节自身在支撑底盘(1)上位置的纵向调整旋钮(5)与水平调整旋钮(6)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201721542384.5U CN207488499U (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种土样胀缩变化的自动测量仪 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201721542384.5U CN207488499U (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种土样胀缩变化的自动测量仪 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN207488499U true CN207488499U (zh) | 2018-06-12 |
Family
ID=62473741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201721542384.5U Expired - Fee Related CN207488499U (zh) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 一种土样胀缩变化的自动测量仪 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN207488499U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107748369A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-02 | 长安大学 | 一种土样胀缩变化的自动测量系统及其测量方法 |
CN113933196A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 清华大学 | 测试装置 |
-
2017
- 2017-11-17 CN CN201721542384.5U patent/CN207488499U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107748369A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-03-02 | 长安大学 | 一种土样胀缩变化的自动测量系统及其测量方法 |
CN113933196A (zh) * | 2021-10-14 | 2022-01-14 | 清华大学 | 测试装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN207488499U (zh) | 一种土样胀缩变化的自动测量仪 | |
CN103940335A (zh) | 一种工业机器人重复定位精度测量装置 | |
CN111215967B (zh) | 数控机床动态精度检测装置及方法 | |
CN101957682B (zh) | 载荷识别交互式电子白板的实现方法 | |
CN206925649U (zh) | 数控机床及其测量系统 | |
TW201305884A (zh) | 觸控裝置及使用該觸控裝置的滑鼠 | |
Jichen et al. | Development of real-time laser-scanning system to detect tree canopy characteristics for variable-rate pesticide application | |
CN104034510A (zh) | 一种可便携的光电跟踪性能检测装置 | |
CN109947233B (zh) | 一种实验仪器操作行为记录系统 | |
CN104034511A (zh) | 一种光电跟踪性能检测方法 | |
CN202339188U (zh) | 一种准直激光二维位移测量系统 | |
CN101603817B (zh) | 玻璃厚度的检测设备和检测方法 | |
CN103100936B (zh) | 一种测试刀库中刀具翻转定位精度的装置及方法 | |
CN112539698A (zh) | 一种激光光束作用材料内部在线跟踪与实时反馈的方法 | |
CN102778510A (zh) | 变壁厚零件超声透射检测方法 | |
CN205697913U (zh) | 一种医用激光自动测深电钻 | |
CN104536004A (zh) | 农业土地平整度测量仪及其测量方法 | |
CN105180827A (zh) | 一种检测起重机主梁上拱曲线的装置 | |
CN2667505Y (zh) | 双向激光测宽及定中仪 | |
CN110977612B (zh) | Cnc数控加工在线测量误差修正方法及系统 | |
CN207570495U (zh) | 一种土样应变测量仪 | |
CN105758297B (zh) | 并联机构式坐标测量装置 | |
CN107748369A (zh) | 一种土样胀缩变化的自动测量系统及其测量方法 | |
CN204101001U (zh) | 一种带钢厚度测量设备 | |
CN203965127U (zh) | 可便携的光电跟踪性能检测装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180612 Termination date: 20181117 |