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原文传递一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备及监测方法

专利名称：	一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备及监测方法
摘要：	本发明提供了一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备及监测方法，涉及岩石力学技术领域。监测设备的箱体内设置有冷光源和滑动隔板，温度传感器和湿度传感器设置在箱体两侧的上部，探测试验箱内的温度和湿度；声波传感器和电阻率传感器布置在试件上，探测试件的声波及电阻率变化特征；储水箱设置在滑动隔板上，连接管接通储水箱与浸水皿，浸水皿放置在电子天平上，数码相机记录试件的吸水过程，浸水皿内设置有透水石。利用该装置可以进行软岩毛细吸水含水量及孔隙度监测，软岩浸没吸水含水率及孔隙度监测，以及软岩恒温恒湿吸水含水率及水理性质监测。利用该装置及方法可以实现实时监测，并且可以自动记录监测数据，提高了监测效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	山东;37
申请人：	山东科技大学
发明人：	王冬;蒋宇静;陈录根;栾恒杰;王长盛;梁彬;王译钒;俞笑
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-18T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-28T00:00:00+0800
申请号：	CN202310878368.7
公开号：	CN117129359A
代理机构：	青岛智地领创专利代理有限公司
代理人：	张凯
分类号：	G01N5/02;G01N15/08;G01N27/04;G;G01;G01N;G01N5;G01N15;G01N27;G01N5/02;G01N15/08;G01N27/04
申请人地址：	266590 山东省青岛市黄岛区前湾港路579号
主权项：	1.一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，其特征在于，包括箱体内设置有冷光源和滑动隔板，滑动隔板沿滑动轨道移动；温度传感器和湿度传感器设置在所述箱体内，探测试验箱内的温度和湿度；声波传感器和电阻率传感器布置在待测试件上，探测待测试件的声波及电阻率变化特征；储水箱设置在所述滑动隔板上，连接管接通储水箱与浸水皿，浸水皿放置在电子天平上，数码相机记录待测试件的吸水过程，所述浸水皿内设置有透水石。 2.根据权利要求1所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，其特征在于，所述冷光源为LED灯，所述箱体内还安装有温度控制器和湿度控制器；所述箱体上设置有操作门。 3.根据权利要求1所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，其特征在于，所述箱体上设置有观察窗，所述温度传感器和湿度传感器在试验箱体顶部对称布置。 4.根据权利要求1所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，其特征在于，所述滑动隔板上设置有滑轮，滑动隔板移动调整储水箱与浸水皿之间的相对位置，以及浸水皿内的液面高度。 5.根据权利要求1所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，其特征在于，所述数码相机与待测试件相面对的布置，所述数码相机、温度传感器、湿度传感器、电子天平、声波传感器和电阻率传感器均与数据采集器相连，数据采集器与电脑相连。 6.根据权利要求5所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，其特征在于，所述电脑根据软岩孔隙度与声波波速衰减程度标定曲线，确定待测试件的孔隙度；所述电脑根据软岩含水率与电阻率标定曲线确定待测试件的含水率。 7.一种软岩毛细吸水含水率及孔隙度实时监测方法，其特征在于，利用权利要求1至6任一项所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，步骤包括： S1.调整数码相机位置和冷光源的亮度； S2.通过温度控制器和湿度控制器，调节箱体内的温度和湿度； S3.调整数码相机拍摄时间间隔、电子天平读取数据的时间间隔、声波传感器和电阻率传感器的采样频率； S4.安放待测试件，并调整声波传感器、电阻率传感器与待测试件的相对位置； S5.向储水箱内注水，调整储水箱和浸水皿的相对位置，直至浸水皿内液面没过透水石； S6.数据采集器持续收集监测数据并将监测数据传输至电脑。 8.一种软岩浸没吸水含水率及孔隙度实时监测方法，其特征在于，利用权利要求1至6任一项所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，步骤包括： S1.调整数码相机位置和冷光源的亮度； S2.通过温度控制器和湿度控制器，调节箱体内的温度和湿度； S3.调整数码相机拍摄时间间隔、电子天平读取数据的时间间隔、声波传感器和电阻率传感器的采样频率； S4.安放待测试件，并调整声波传感器、电阻率传感器与待测试件的相对位置； S5.向储水箱内注水，调整储水箱和浸水皿的相对位置，直至浸水皿内液面浸没待测试件； S6.数据采集器持续收集监测数据并将监测数据传输至电脑。 9.一种软岩恒温恒湿吸水含水率及水理性质实时监测方法，其特征在于，利用权利要求1至6任一项所述的一种软岩含水率及孔隙度实时监测设备，步骤包括： S1.调整数码相机位置和冷光源的亮度； S2.通过温度控制器和湿度控制器，调节箱体内的温度和湿度； S3.调整数码相机拍摄时间间隔、电子天平读取数据的时间间隔、声波传感器和电阻率传感器的采样频率； S4.向储水箱内注水，调整储水箱和浸水皿的相对位置，直至浸水皿内液面没过透水石； S5.箱体内的温度和湿度稳定后，通过箱体上的操作门将待测试件放置在透水石上方，并调整声波传感器、电阻率传感器与待测试件的相对位置； S6.数据采集器持续收集监测数据并将监测数据传输至电脑。
所属类别：	发明专利