专利名称：一种海洋钻探柱状土样的抗剪强度数显测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种土样抗剪强度的测试仪器，特别是一种海洋钻探柱状土样的 抗剪强度数显测试仪。
背景技术：
在海洋工程的勘探当中，为正确获取海洋的地形、地貌、地质成因和地层年代等地 质信息，通常都要进行不同海洋深度的钻探柱状土样抗剪强度测试，以此作为勘察工作和 数据分析统计的基础。在此，海洋勘探试验有其特殊性，一般试验直接在海洋船上进行，因 海洋船在大洋上的时间一般都要几个月不靠岸，因此，对于海洋船上进行测试试验的机具 和仪器，不仅要求精度一定，还必须考虑便捷和稳定可靠。目前，我国现有海洋钻探柱状土样的抗剪强度测试仪一般采用英国进口的特制扭 力弹簧式的海洋钻探土样抗剪强度计，其利用特制扭力弹簧在测试平台上转动弧度的大小 来确定和计算，迄今为止已经使用几十年，然而此仪器弹簧变形无法进行精密定量，同时弹 簧本身也存在使用疲劳，会导致产生永久性形变，影响所获数据精度，数据的稳定性也得不 到保证。

实用新型内容针对上述问题，本实用新型设计了一种海洋钻探柱状土样的抗剪强度数显测试 仪，其具有体积小、携带方便、操作简单、测试深度范围大、数据取样速度快、精度高、性能稳 定、成果数据可靠的特点。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种海洋钻探柱状土样的抗剪强度数显测试仪，其特征在于包括一底座、一可绕 底座转动的丝杠和一设置在丝杠上的升降台；所述丝杠顶部设置有用于调节升降台上下移 动的升降手轮；所述升降台上垂直设置一扭矩传感器，扭矩传感器下部连接一探杆，探杆头 部为一“十”字状板头；所述传感器通过传动机构可由设置在升降台侧边的测试手轮带动， 同时传感器通过导线连接一数据显示设备。上述数据显示设备为一数字显示仪。在实际测试中，根据土样深度，选用比土样深度长的探杆，以保证测试时板头能到 达柱状土样的底部。而后转动底座，使丝杠上的升降台朝外，随后将试验柱状土样中心对 准探杆并垂直放置在升降台下固定，此时，试样表面高度应略低于板头底面；接着，转动升 降手轮，使升降台下移至“十”字板头插入土样中，首次插入的深度以“十”字板头埋没为 准(或以工程所需而定)，随后转动测试手轮带动扭矩传感器和探杆转动，此时扭矩传感器 把所测得扭力信号经导线传递给显示设备，显示的数值不断增加，当数显值出现最大值时 (继续转动测试手轮数显值不再增加反而减少)，记录此数显值，该数值即为样土该点深度 的抗剪强度。而后把测试手轮复位，转动升降手轮，根据实验要求使探杆下降一定深度，一般间隔2Cm深度测试一个抗剪强度值，在到达指定深度后，再次转动测试手轮进行测试，直到整个柱状土样测试完成。[O010] 本实用新型的整个外形体积很小，携带和操作都非常方便。本实用新型的应力感应装置采用高精度的小型扭矩传感器，相比于特制的扭力弹簧，不仅提高精度，还减少了弹簧转弧等计算的一系列麻烦，具有测试速度快、性能稳定、精度高、成果数据可靠的特点。同时仪器测试土样的深度可达到45Cm…60Cm，实现了更广的测试范围。此外，本实用新型的显示设备采用数字显示仪，以数字直接显示士样的抗剪强度，测试数据直观明确，便于实际操作和使用，是海洋考察船或实验室内测试抗剪强度的理想设备。


[00¨] 图l、本实用新型的平面结构示意图。
具体实施方式
[O012] 如图l所示，一种海洋钻探柱状土样的抗剪强度数显测试仪，包括一底座l、一可绕底座l转动的丝杠2和一设置在丝杠2上的升降台3。[O013] 所述丝杠2顶部设置有用于调节升降台3上下移动的升降手轮4。所述升降台4上垂直设置一扭矩传感器5，扭矩传感器5下部连接一探杆6，探杆头部为一“十”字状板头6l。[O014] 所述传感器5通过传动机构可由设置在升降台3侧边的测试手轮7带动，同时传感器5通过导线8连接一数据显示设备9，在本实施方式中，数据显示设备9为一数字显示仪，在此，也可根据需要，直接连接上位机PC等。[O015] 在实际测试当中，根据土样深度，选用比土样深度长的探杆6，以保证测试时板头6l能到达柱状土样的底部。而后转动底座l，使丝杠2上的升降台3朝外，随后将试验柱状土样中心对准探杆6并垂直放置在升降台3下固定，此时，试样表面高度应略低于板头6l底面；接着，转动升降手轮4，使升降台3下移至“十”字板头6l插入土样中，首次插入的深度以“十”字板头6l埋没为准(或以工程所需而定)，随后转动测试手轮7带动扭矩传感器5和探杆6转动，此时扭矩传感器5把所测得扭力信号经导线8传递给显示设备9，显示的数值不断增加，当数显值出现最大时(继续转动测试手轮数显值不再增加反而减少)，记录此数显值，该数值即为样土该点深度的抗剪强度。[O016] 而后把测试手轮7复位，转动升降手轮4，根据实验要求使探杆6下降一定深度，一般间隔2Cm深度测试一个抗剪强度值，在到达指定深度后，再次转动测试手轮7进行测试，直到整个柱状土样测试完成。[O017] 本实用新型的整个外形体积很小，携带和操作都非常方便。本实用新型的应力感应装置采用高精度的小型扭矩传感器5，相比于特制的扭力弹簧，不仅提高精度，还减少了弹簧转弧等计算的一系列麻烦，具有测试速度快、性能稳定、精度高、成果数据可靠的特点。[O018] 同时仪器测试土样的深度可达到45Cm…60Cm，实现了更广的测试范围。此外，本实用新型的显示设备9采用数字显示仪，以数字直接显示土样的抗剪强度，测试数据直观明确，便于实际操作和使用，是海洋考察船或实验室内测试抗剪强度的理想设备。
权利要求一种海洋钻探柱状土样的抗剪强度数显测试仪，其特征在于包括一底座、一可绕底座转动的丝杠和一设置在丝杠上的升降台；所述丝杠顶部设置有用于调节升降台上下移动的升降手轮；所述升降台上垂直设置一扭矩传感器，扭矩传感器下部连接一探杆，探杆头部为一“十”字状板头；所述传感器通过传动机构可由设置在升降台侧边的测试手轮带动，同时传感器通过导线连接一数据显示设备。
2.如权利要求1所述的一种抗剪强度测试仪，其特征在于所述数据显示设备为一数 字显示仪。
专利摘要本实用新型公开了一种海洋钻探柱状土样的抗剪强度数显测试仪，包括一底座、一可绕底座转动的丝杠和一设置在丝杠上的升降台；所述丝杠顶部设置有用于调节升降台上下移动的升降手轮；所述升降台上垂直设置一扭矩传感器，扭矩传感器下部连接一探杆，探杆头部为一“十”字状板头；所述传感器通过传动机构可由设置在升降台侧边的测试手轮带动，同时传感器通过导线连接一数据显示设备。本实用新型相比现有的测试仪器，具有体积小、携带方便、操作简单、测试深度范围大、数据取样速度快、精度高、性能稳定、成果数据可靠的特点。
文档编号G01N3/06GK201611324SQ20102030201
公开日2010年10月20日 申请日期2010年2月1日 优先权日2010年2月1日
发明者陈怀峰 申请人:陈怀峰