CN216560102U - 一种标贯试验装置传感器安装连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土工程原位测试技术领域，具体涉及一种标贯试验装置传感器安装连接结构。该标贯试验装置传感器安装连接结构包括：浮动接头、传感器舱和连接机构，其中，浮动接头包括连接端和浮动端，所述连接端用于连接钻杆；传感器舱包括容纳端和固定端，所述容纳端内设有容纳腔，用于套设在所述浮动接头上，并与所述浮动接头之间在轴向方向留有安装传感模块的容纳间隙；连接机构用于连接所述浮动端和固定端，并可调节所述容纳间隙的间距。能够解决现有技术中冲击力传感器的设置不合理，会导致传感器采集的数据不准确，从而影响修正结果的问题。

Description

一种标贯试验装置传感器安装连接结构

技术领域

本实用新型涉及岩土工程原位测试技术领域，具体涉及一种标贯试验装置传感器安装连接结构。

背景技术

标准贯入试验是一种评价地基土物理力学性质的原位测试方法。该方法是在现场用63.5kg的穿心重锤，沿导杆自由下落76cm，通过上下依次连接的探杆将一定规格的对开贯入器打入土中，记录贯入30cm对应的锤击数为标准贯入锤击数N。

标准贯入试验操作简单、地层适应性广等优点广泛应用于世界各地，可以确定砂土、粉土、黏性土的物理状态，对土的强度、变形参数、地基承载力、单桩承载力，饱和砂土和粉土的液化、成桩可行性等作出评价。

标准贯入试验实质是将穿心锤的势能通过钻杆弹性冲击传递给贯入器，贯入器在冲击作用下插入一定深度的土层，整个能量转换和传递过程分为四个阶段：穿心锤落到锤垫、落垫撞击钻杆顶部锤垫、钻杆顶部锤垫传至钻杆底部贯入器打入土中。每一阶段均会产生能量的损耗，同时随着杆长的增长，由钻杆传递给贯入器的有效能量逐渐减小。故当探杆较长时，标贯试验击数并不能完全代表底部土体的实际状态，需进行钻杆长度的修正。

现有技术中为了修正钻杆长度，会在钻杆的端部设置冲击力传感器，通过检测到的冲击力获取冲击能量，通过冲击能量修正钻杆长度，但是冲击力传感器的设置不合理，会导致传感器采集的数据不准确，从而影响修正结果。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种标贯试验装置传感器安装连接结构，能够解决现有技术中冲击力传感器的设置不合理，会导致传感器采集的数据不准确，从而影响修正结果的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型提供一种标贯试验装置传感器安装连接结构，包括：

浮动接头，其包括连接端和浮动端，所述连接端用于连接钻杆；

传感器舱，其包括容纳端和固定端，所述容纳端内设有容纳腔，用于套设在所述浮动接头上，并与所述浮动接头之间在轴向方向留有安装传感模块的容纳间隙；

连接机构，其用于连接所述浮动端和固定端，并可调节所述容纳间隙的间距。

在一些可选的方案中，所述固定端中部设有通孔，所述连接机构包括：

连接杆，其设于所述浮动端的中部，并可穿过所述传感模块，且可穿出所述通孔；

螺母，其用于套设在伸出所述通孔的连接杆端部，并可调节所述容纳间隙的间距。

在一些可选的方案中，还包括电子舱，其与所述固定端连接，所述电子舱内设有容纳空间，用于容纳传感器的采集储存模块、通讯模块和电池。

在一些可选的方案中，所述固定端外侧设有外螺纹，所述电子舱与所述固定端的连接端设有内螺纹，所述电子舱与所述固定端通过螺纹连接。

在一些可选的方案中，所述固定端的外侧呈台阶状，所述电子舱上与所述固定端的连接端的内侧与所述台阶状对应。

在一些可选的方案中，从所述容纳端到电子舱方向，所述固定端依次设有第一阶梯和第二阶梯，所述第一阶梯上设有第一密封槽，所述第二阶梯上设有与所述电子舱连接的外螺纹，所述电子舱上设有与所述第一阶梯对应的密封段，设有与所述第二阶梯对应的连接段，所述连接段设有内螺纹。

在一些可选的方案中，所述固定端上还设有连接所述容纳腔和容纳空间的过线孔。

在一些可选的方案中，所述浮动接头的外侧与所述容纳端的内侧之间间隙配合。

在一些可选的方案中，所述浮动接头外侧与所述容纳端内侧之间的间隙通过密封圈密封。

在一些可选的方案中，所述浮动接头的外侧设有第二密封槽，用于设置密封圈。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：将传感模块安装在浮动接头和传感器舱的容纳端之间在轴向方向留有的容纳间隙内，并通过连接机构连接浮动端和固定端，且可调节容纳间隙的间距，这样就可以在将传感模块安装在容纳间隙内后，通过连接机构调整浮动端和固定端之间的间隙，从而调节容纳间隙的间距，避免传感模块安装后受到预紧力，而影响测试的结果。另外，浮动接头的连接端与钻杆连接，传感器舱与电子舱和贯入器依次连接，在上提钻杆使，也可以将传感器舱、电子舱和贯入器一起提出，操作简单。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中试验设计要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例中标贯试验装置传感器安装连接结构的结构示意图。

图中：1、浮动接头；11、连接端；12、浮动端；121、第二密封槽；2、钻杆；3、传感器舱；31、容纳端；32、固定端；321、第一阶梯；322、第二阶梯；323、第一密封槽；4、连接机构；41、连接杆；42、螺母；5、电子舱；6、传感模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型提供一种标贯试验装置传感器安装连接结构，包括：浮动接头1、传感器舱3和连接机构4。

其中，浮动接头1包括连接端11和浮动端12，连接端11用于连接钻杆2；传感器舱3包括容纳端31和固定端32，容纳端31内设有容纳腔，用于套设在浮动接头1上，并与浮动接头1之间在轴向方向留有安装传感模块6的容纳间隙；连接机构4用于连接浮动端12和固定端32，并可调节容纳间隙的间距。

本方案中，将传感模块6安装在浮动接头1的浮动端12和传感器舱3的容纳端31之间在轴向方向留有的容纳间隙内，并通过连接机构4连接浮动端12和固定端32，且可调节容纳间隙的间距，这样就可以在将传感模块6安装在容纳间隙内后，通过连接机构4调整浮动端12和固定端32之间的间隙，从而调节容纳间隙的间距，避免传感模块6安装后受到预紧力，而影响测试的结果。另外，浮动接头1的连接端11与钻杆2连接，传感器舱3与电子舱5和贯入器依次连接，在上提钻杆2使，也可以将传感器舱3、电子舱5和贯入器一起提出，操作简单。

在一些可选的实施例中，固定端32中部设有通孔，连接机构4包括：连接杆41和螺母42。

连接杆41设于浮动端12的中部，并可穿过传感模块，且可穿出通孔；螺母42用于套设在伸出通孔的连接杆41端部，并可调节容纳间隙的间距。

在本实施中，通过在固定端32的中部设置通孔，并在浮动端12的中部设置可穿过传感模块，且可穿出通孔的连接杆41，伸出通孔的连接杆41端部上设有外螺纹，通过螺母42套设在连接杆41端部的外螺纹上，旋紧和旋松，即可实现调节容纳间隙的间距，避免在安装传感器模块后，受到预紧力，而影响测试的结果。

在一些可选的实施例中，该标贯试验装置传感器安装连接结构还包括电子舱5，其与固定端32连接，电子舱5内设有容纳空间，用于容纳传感器的采集储存模块、通讯模块和电池。

在一些可选的实施例中，传感器包括传感模块、采集储存模块、通讯模块和锂电池。

传感模块6设于传感器舱3内，用于感应受到的冲击力；采集储存模块设于电子舱5内，用于记录感应模块感应到冲击力数据；通讯模块设于电子舱5内，用于将冲击力数据向外界传输；电池为锂电池，锂电池设于电子舱5内，用于向传感模块、采集储存模块和通讯模块供电。传感模块置于传感器舱3内，采集储存模块、通讯模块和锂电池均置于电子舱5内。在试验时，传感模块采集到冲击力数据后，存储在采集储存模块内，试验完成后或者试验时，通过通讯模块传输至分析机构，进行分析处理。

在一些可选的实施例中，固定端32上还设有连接容纳腔和容纳空间的过线孔。

在本实施例中，传感模块6设于传感器舱3内，用于感应受到的冲击力；通过固定端32上设置的过线孔实现传感模块6与采集储存模块的连接，采集储存模块设于电子舱5内，用于记录感应模块感应到冲击力数据。

此外，传感器舱3内部设有键槽，传感模块的外形呈圆柱形，在外壁上设有与键槽匹配的凸台，键槽与凸台进行小间隙配合，振动时可防止传感模块转动。

在一些可选的实施例中，固定端32外侧设有外螺纹，电子舱5与固定端32的连接端设有内螺纹，电子舱5与固定端32通过螺纹连接。

在本实施例中，连接杆41端部设置的螺母42也位于电子舱5内，传感器舱3的固定端32与电子舱5通过螺纹实现可拆卸连接，方便螺母42的安装，以及方便将传感器其他部件的安装至电子舱5内。

在一些可选的实施例中，固定端32的外侧呈台阶状，电子舱5上与固定端32的连接端的内侧与台阶状对应。

在本实施例中，固定端32的外侧呈台阶状，电子舱5上与电子舱5也呈相同的台阶状，方便连接，也方便密封。

在一些可选的实施例中，从容纳端31到电子舱5方向，固定端32依次设有第一阶梯321和第二阶梯322，第一阶梯321上设有第一密封槽323，第二阶梯322上设有与电子舱5连接的外螺纹，电子舱5上设有与第一阶梯321对应的密封段，设有与第二阶梯322对应的连接段，连接段设有内螺纹。

在本实施例中，通过在第二阶梯322上设置外螺纹，与电子舱5上设置的内螺纹连接，通过在第一阶梯321上设置的第一密封槽323内设置密封圈实现与电子舱5之间的密封。

在一些可选的实施例中，浮动接头1的外侧与容纳端31的内侧之间间隙配合。

在本实施例中，浮动接头1的外侧与容纳端31的内侧之间间隙配合。可实现在锤击钻杆2时，避免浮动接头1的外侧与容纳端31的内侧之间传递轴向力，传感器模块不能准确的检测到钻杆2传递下来的力。

在一些可选的实施例中，浮动接头1外侧与容纳端31内侧之间的间隙通过密封圈密封。浮动接头1的外侧设有第二密封槽121，用于设置密封圈。

在本实施例中，由于在地层下使用所以还需要考虑密封的问题，浮动接头1的外侧两条轴向方向间隔的第二密封槽121，并在第二密封槽121内设置密封圈，即可实现浮动接头1外侧与容纳端31内侧之间的密封问题。

但是，设置密封圈必然会传递轴向受力，为消除浮动接头1与传感器舱3的容纳端31之间设置的密封圈影响竖向冲击力，可根据试验检测出受到冲击力时，获取因密封组件摩擦导致的浮动接头1与容纳端31之间轴向摩擦力，在传感器舱3内的传感模块检测到冲击力数据后，再加上浮动接头1与容纳端31之间的轴向摩擦力，即可消除摩擦力带来的影响，并且可实现密封。

综上所述，将传感模块6安装在浮动接头1的浮动端12和传感器舱3的容纳端31之间在轴向方向留有的容纳间隙内，并通过连接机构4连接浮动端12和固定端32，且可调节容纳间隙的间距，这样就可以在将传感模块6安装在容纳间隙内后，通过在固定端32的中部设置通孔，并在浮动端12的中部设置可穿过传感模块，且可穿出通孔的连接杆41，伸出通孔的连接杆41端部上设有外螺纹，通过螺母42套设在连接杆41端部的外螺纹上，旋紧和旋松，即可实现调节容纳间隙的间距，避免在安装传感器模块后，受到预紧力，而影响测试的结果。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，包括：

浮动接头(1)，其包括连接端(11)和浮动端(12)，所述连接端(11)用于连接钻杆(2)；

传感器舱(3)，其包括容纳端(31)和固定端(32)，所述容纳端(31)内设有容纳腔，用于套设在所述浮动接头(1)上，并与所述浮动接头(1)之间在轴向方向留有安装传感模块(6)的容纳间隙；

连接机构(4)，其用于连接所述浮动端(12)和固定端(32)，并可调节所述容纳间隙的间距。

2.如权利要求1所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述固定端(32)中部设有通孔，所述连接机构(4)包括：

连接杆(41)，其设于所述浮动端(12)的中部，并可穿过所述传感模块，且可穿出所述通孔；

螺母(42)，其用于套设在伸出所述通孔的连接杆(41)端部，并可调节所述容纳间隙的间距。

3.如权利要求1所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，还包括电子舱(5)，其与所述固定端(32)连接，所述电子舱(5)内设有容纳空间，用于容纳传感器的采集储存模块、通讯模块和电池。

4.如权利要求3所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述固定端(32)外侧设有外螺纹，所述电子舱(5)与所述固定端(32)的连接端设有内螺纹，所述电子舱(5)与所述固定端(32)通过螺纹连接。

5.如权利要求4所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述固定端(32)的外侧呈台阶状，所述电子舱(5)上与所述固定端(32)的连接端的内侧与所述台阶状对应。

6.如权利要求5所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，从所述容纳端(31)到电子舱(5)方向，所述固定端(32)依次设有第一阶梯(321)和第二阶梯(322)，所述第一阶梯(321)上设有第一密封槽(323)，所述第二阶梯(322)上设有与所述电子舱(5)连接的外螺纹，所述电子舱(5)上设有与所述第一阶梯(321)对应的密封段，设有与所述第二阶梯(322)对应的连接段，所述连接段设有内螺纹。

7.如权利要求3所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述固定端(32)上还设有连接所述容纳腔和容纳空间的过线孔。

8.如权利要求1所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述浮动接头(1)的外侧与所述容纳端(31)的内侧之间间隙配合。

9.如权利要求8所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述浮动接头(1)外侧与所述容纳端(31)内侧之间的间隙通过密封圈密封。

10.如权利要求9所述的标贯试验装置传感器安装连接结构，其特征在于，所述浮动接头(1)的外侧设有第二密封槽(121)，用于设置密封圈。

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