CN210487667U - 一种微型螺旋式原位连续贯入式tdr探头装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置。两个电极相距一定角度自绝缘棒的顶部至底部呈螺旋式分布在绝缘棒表面，在绝缘棒顶部设置环氧树脂环层，两个连接螺栓分别将TDR电极的一端固定在环氧树脂环层上，两条连接导线的一端分别与接螺栓连端部连接，两条连接导线的另一端分别与嵌入环氧树脂环层中的同轴电缆的外导体和内导体相连；外导体与信息采集器相连，内导体与信号激发器相连。接收的信号经过分析绘制成波形图，根据波形图计算出土体介电常数和电导率。相同体积时，本实用新型TDR探头的长度可以达到较传统探头长度的1.57倍，因此探测精度能提高57%。能够更有效的收集分析土体的介电常数和电导率。
Description
技术领域
本实用新型涉及原位连续贯入式TDR探头装置，尤其是涉及一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置。
背景技术
原位连续贯入式TDR探头装置利用二根不锈钢针做TDR电极，通过TDR技术测试土体介电常数和电导率，以此完成对土壤含水量和污染程度的监测。传统的TDR探头的探针为直线式分布，在小型化时探针长度随着探头尺寸缩短会导致探测精度会大大降低。为了满足TDR探头小型化且保证探测精度不降低的要求，有必要发明一种新型的原位连续贯入式TDR探头。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置，能够更精确的获取不同土体的介电常数和电导率。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型包括第一TDR电极、第二TDR电极、绝缘棒、第一连接螺栓、第二连接螺栓、环氧树脂环层、同轴电缆、信号激发器和信息采集器；
第一TDR电极和第二TDR电极相距一定角度自绝缘棒的顶部至底部呈螺旋式分布在绝缘棒表面，在绝缘棒顶部设置环氧树脂环层，第一连接螺栓将第一TDR电极的一端固定在环氧树脂环层上，第二连接螺栓将第二TDR电极的一端固定在环氧树脂环层上，第一连接导线的一端与第一连接螺栓端部连接，第一连接导线的另一端与嵌入环氧树脂环层中的同轴电缆的外导体相连，外导体与信息采集器相连；第二连接导线的一端与第二连接螺栓端部连接，第二连接导线的另一端与嵌入环氧树脂环层中的同轴电缆的内导体相连，内导体与信号激发器相连。
所述相距一定角度为5°～85°。
所述同轴电缆由外层的外导体、内层的内导体及两者间填充的绝缘材料层组成。
所述信号激发器能够发出电子激励信号并通过同轴电缆的内导体和第二连接导线传递到第二TDR电极以对土体进行信号探测的。
所述信息采集器为在探测土体后接收从第一TDR电极传回的信号并进行采集的仪器。
本实用新型具有的有益效果是：
相同体积时，微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头的长度可以达到较传统探头长度的1.57倍，因此探测精度能提高57%。能够更有效的收集分析土体的介电常数和电导率。
附图说明
图1是螺旋式原位连续贯入式TDR探头的俯视图。
图2是螺旋式原位连续贯入式TDR探头的截面图。
图3是螺旋式原位连续贯入式TDR探头的结构原理主视图。
图中：1、第一TDR电极， 2、第二TDR电极，3、绝缘棒，4、第一连接螺栓，5、第二连接螺栓，6、环氧树脂环层，7、同轴电缆，8、内导体，9、外导体， 10、第一连接导线，11、第二连接导线，12、信号激发器，13、信息采集器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1、图2、图3所示，本实用新型包括第一TDR电极1、第二TDR电极2、绝缘棒3、第一连接螺栓4、第二连接螺栓5、环氧树脂环层6、同轴电缆7、信号激发器12和信息采集器13；
第一TDR电极1和第二TDR电极2相距一定角度自绝缘棒3的顶部至底部呈螺旋式分布在绝缘棒3表面，在绝缘棒3顶部设置环氧树脂环层6，第一连接螺栓4将第一TDR电极1的一端固定在环氧树脂环层6上，第二连接螺栓5将第二TDR电极2的一端固定在环氧树脂环层6上，第一连接导线10的一端与第一连接螺栓4端部连接，第一连接导线10的另一端与嵌入环氧树脂环层6中的同轴电缆7的外导体9相连，外导体9与信息采集器13相连；第二连接导线11的一端与第二连接螺栓5端部连接，第二连接导线11的另一端与嵌入环氧树脂环层6中的同轴电缆7的内导体8相连，内导体13与信号激发器12相连。信号激发器12发出信号至TDR探头的第二TDR电极2，的第一TDR电极1采集信息并将探测到的土体参数信息传递给信息采集器13，信息采集器13再将信息传递给电脑，经过分析数据后可得到波形图，并依据波形图计算出土体的介电常数和电导率。
所述相距一定角度为5°～85°。
所述同轴电缆7由外层的外导体9、内层的内导体8及两者间填充的绝缘材料层组成。
所述信号激发器12能够发出电子激励信号并通过同轴电缆的内导体8和第二连接导线11传递到第二TDR电极2以对土体进行信号探测的。信号激发器12其型号为CampbellScientific生产的TDR100或TDR200的信号激发单元。
所述信息采集器13为在探测土体后接收从第一TDR电极1传回的信号并进行采集的仪器。信息采集器13其型号为Campbell Scientific生产的TDR100或TDR200的信息采集单元。
本实用新型的工作原理如下：
工作时将探头插入土体至指定深度，打开外设电路，启动信号激发器，使探头开始探测工作，并将收集到的传回信息采集器，信息采集器将信息上传给电脑并利用PC-TDR3.0软件绘制波形图，通过时域反射法分析波形图，根据反射回波的时间可以判断不连续点距接收端的距离利用电磁波在探头内的旅行时间获得土体介电常数，电导率则根据Giese-Tiemann(G-T)法计算获得。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置，其特征在于：包括第一TDR电极(1)、第二TDR电极(2)、绝缘棒(3)、第一连接螺栓(4)、第二连接螺栓(5)、环氧树脂环层(6)、同轴电缆(7)、信号激发器(12)和信息采集器(13)；
第一TDR电极(1)和第二TDR电极(2)相距一定角度自绝缘棒(3)的顶部至底部呈螺旋式分布在绝缘棒(3)表面，在绝缘棒(3)顶部设置环氧树脂环层(6)，第一连接螺栓(4)将第一TDR电极(1)的一端固定在环氧树脂环层(6)上，第二连接螺栓(5)将第二TDR电极(2)的一端固定在环氧树脂环层(6)上，第一连接导线(10)的一端与第一连接螺栓(4)端部连接，第一连接导线(10)的另一端与嵌入环氧树脂环层(6)中的同轴电缆(7)的外导体(9)相连，外导体(9)与信息采集器(13)相连；第二连接导线(11)的一端与第二连接螺栓(5)端部连接，第二连接导线(11)的另一端与嵌入环氧树脂环层(6)中的同轴电缆(7)的内导体(8)相连，内导体(8)与信号激发器(12)相连。
2.根据权利要求1所述的一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置，其特征在于：所述相距一定角度为5°～85°。
3.根据权利要求1所述的一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置，其特征在于：所述同轴电缆(7)由外层的外导体(9)、内层的内导体(8)及两者间填充的绝缘材料层组成。
4.根据权利要求1所述的一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置，其特征在于：所述信号激发器(12)能够发出电子激励信号并通过同轴电缆的内导体(8)和第二连接导线(11)传递到第二TDR电极(2)以对土体进行信号探测的。
5.根据权利要求1所述的一种微型螺旋式原位连续贯入式TDR探头装置，其特征在于：所述信息采集器(13)为在探测土体后接收从第一TDR电极(1)传回的信号并进行采集的仪器。
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| CN201920934820.6U CN210487667U (zh) | 2019-06-20 | 2019-06-20 | 一种微型螺旋式原位连续贯入式tdr探头装置 |
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| CN (1) | CN210487667U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110398517A (zh) * | 2019-06-20 | 2019-11-01 | 浙江大学城市学院 | 微型螺旋式原位连续贯入式tdr探头装置 |
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2019
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