【CN109932387A】基于图像识别的土体冻胀和冻结锋面测试装置及实施方法【专利】
【CN109931861A】一种土体冻胀力测试方法及装置【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910159315.3(22)申请日 2019.03.04(71)申请人 中建东设岩土工程有限公司地址 110179 辽宁省沈阳市浑南新区新才街5-8号332室申请人 中国建筑东北设计研究院有限公司(72)发明人 辛全明 马建华 张丙吉 尹志伟 韩冰 陈立敏 (74)专利代理机构 沈阳科苑专利商标代理有限公司 21002代理人 李巨智(51)Int.Cl.G01B 7/16(2006.01)(54)发明名称一种土体冻胀力测试方法及装置(57)摘要本发明涉及一种土体冻胀力测试方法及装置，方法包括对每个测试单元的冻胀力测试杆进行标定，建立冻胀力测试杆应变数值与负载之间的函数关系；在目标测试场景中装配各个测试单元；将装配好的测试单元连接到静态电阻应变采集仪；调整数据采集通道平衡后，采集各个测试单元的应变数据，根据标定关系得出冻胀力测试杆的轴力，并换算得出其对应的冻胀力值；装置包括装配管及设置在该装配管内的至少一个测试单元，测试单元包括变形协调锚定板组件及测试杆组件。
本发明能最大程度地与周边土体变形协调，从而可相对精细地描述每个测试单元内土体的冻胀力场时程变化情况，并采用自动化的数据采集方式根据需要设置采集频率，减少人工工作量。
权利要求书2页 说明书6页 附图4页CN 109931861 A 2019.06.25C N 109931861A权 利 要 求 书1/2页CN 109931861 A1.一种土体冻胀力测试方法，其特征在于，包括：步骤1：对每个测试单元的冻胀力测试杆进行标定，建立冻胀力测试杆应变数值与负载之间的函数关系；步骤2：在目标测试场景中装配各个测试单元；步骤3：将装配好的测试单元连接到静态电阻应变采集仪；步骤4：调整数据采集通道平衡后，采集各个测试单元的应变数据，根据标定关系得出冻胀力测试杆的轴力，并换算得出其对应的冻胀力值。
一种伺服式土体冻胀、融沉试验装置[实用新型专利]
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专利名称：一种伺服式土体冻胀、融沉试验装置
专利类型：实用新型专利
发明人：李兆宇,郭峰,郑健,刘道维,田文,苏安双,石北啸,王沪,王群,李晓双
申请号：CN202022257648.0
申请日：20201012
公开号：CN212391416U
公开日：
20210122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种伺服式土体冻胀、融沉试验装置，涉及一种试验装置。
本实用新型解决了现有技术中没有对土体在施加恒定荷载下的冻胀、融沉特性试验相关设备及测试方法的相关研究的问题。
本实用新型的制冷系统安装在底座上，试验舱安装在制冷系统上，加热装置安装在试验舱内，且加热装置位于试验舱的上部，试样模具安装在试验舱内，位移传感器安装在试样模具上，加压装置安装在试验舱的上端，且加压装置的加压杆穿过试验舱的上端并与试样模具的上端接触，补水装置安装在试验舱的外侧壁上，且补水装置通过乳胶管与试样模具的底板补水孔连接，控制系统、数据采集模块和水浴系统由上至下依次安装在试验舱和制冷系统的右侧。
本实用新型用于土体冻胀、融沉试验。
申请人：黑龙江省水利科学研究院
地址：150080 黑龙江省哈尔滨市南岗区延兴路78号
国籍：CN
代理机构：哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：牟永林
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一种冻土起始冻结温度的测量装置[发明专利]
![一种冻土起始冻结温度的测量装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/cb2e012cb6360b4c2e3f5727a5e9856a5712265e.png)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201811240539.9(22)申请日 2018.10.24(71)申请人 重庆大学地址 400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝沙正街174号(72)发明人 周小平 李长清 (74)专利代理机构 重庆大学专利中心 50201代理人 唐开平(51)Int.Cl.G01K 1/02(2006.01)G01K 7/16(2006.01)(54)发明名称一种冻土起始冻结温度的测量装置(57)摘要本发明公开了一种冻土起始冻结温度的测量装置，它包括低温水浴装置（1）、试样盒（2）、热电阻（3）、数据采集仪（4）、交流接触器（5）和中间继电器（6），低温水浴装置（1）通过管道连接试样盒（2）的中空壁，试样盒内填满试样，热电阻（3）置于试样中，数据采集仪（4）的输入通道连接热电阻（3），数据采集仪（4）的控制端通过中间继电器（6）连接在交流接触器（5）上，交流接触器（5）接在低温水浴装置（1）的供电线路上。
本发明的优点是：能自动完成测试任务，试验结束时输出数据，装置自动关闭，测量精度高、方便快捷、省时省力。
权利要求书1页 说明书3页 附图2页CN 109506794 A 2019.03.22C N 109506794A1.一种冻土起始冻结温度的测量装置，其特征是：包括低温水浴装置（1）、试样盒（2）、热电阻（3）、数据采集仪（4）、交流接触器（5）和中间继电器（6），低温水浴装置（1）通过管道连接试样盒（2）的中空壁，试样盒内填满试样，热电阻（3）置于试样中，数据采集仪（4）的输入通道连接热电阻（3），数据采集仪（4）的控制端通过中间继电器连接在交流接触器（5），交流接触器（5）接在低温水浴装置（1）的供电线路上。
2.根据权利要求1所述的冻土起始冻结温度的测量装置，其特征是：所述试样盒（2）包括盒体（21）和试样盒盖（22），盒体（21）与试样盒盖（22）合盖成一体，试样盒盖（22）上设有手柄柱（23），手柄柱（23）中心开有安装热电阻的通孔（24）；盒体（21）内腔用于盛装冻土试样，盒体壁为中空壁，中空壁下部接有冷冻液进口（25），中空壁上部接有冷冻液出口（26）。
一种标准击实功下土体冻胀参数的测试装置及其测试方法[发明专利]
![一种标准击实功下土体冻胀参数的测试装置及其测试方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/651afd30c1c708a1294a4461.png)
专利名称：一种标准击实功下土体冻胀参数的测试装置及其测试方法
专利类型：发明专利
发明人：魏进,官少龙,陈磊,来庆专,蒋汉能
申请号：CN201510884610.7
申请日：20151204
公开号：CN105372284A
公开日：
20160302
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种标准击实功下土体冻胀参数的测试装置及其测试方法，包括钢底板，钢底板上设置可分离式铁筒，土样置于其中，其外围设置有机玻璃筒；可分离式铁筒、钢底板、有机玻璃筒以及套环通过紧固装置锁紧；土样中设置水分温度传感器，外连接有水分温度数据采集器，土样上方安装位移传感器，外连接有位移数据采集器，两数据采集器连接于主控计算机上；有机玻璃筒内壁上盘绕有铜管，通过塑料软管与循环制冷仪器相连接。
该发明能够对土样在标准击实、各种工况下土体冻胀率、水分迁移及温度传递进行测试，并能快速取出冻结的土样，观察土样表面及剖开后内部的冻结纹理，得到冻胀率变化规律、水分迁移及温度传递规律。
申请人：长安大学
地址：710064 陕西省西安市南二环路中段长安大学
国籍：CN
代理机构：西安智大知识产权代理事务所
代理人：刘国智
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冻土冻胀实验装置以及测量冻土冻胀测量的方法[发明专利]
![冻土冻胀实验装置以及测量冻土冻胀测量的方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/191a376f3a3567ec102de2bd960590c69ec3d8d5.png)
(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.08.06C N 103969421A (21)申请号 201410188428.3(22)申请日 2014.05.06G01N 33/24(2006.01)(71)申请人中国铁道科学研究院铁道建筑研究所地址100081 北京市海淀区大柳树路2号铁科院铁建所附楼岩土室202室申请人中国铁道科学研究院(72)发明人叶阳升 赵国堂 杨国涛 张千里蔡德钩 程爱君 闫宏业 姚建平陈锋 朱宏伟 史存林(74)专利代理机构北京聿宏知识产权代理有限公司 11372代理人吴大建刘华联(54)发明名称冻土冻胀实验装置以及测量冻土冻胀测量的方法(57)摘要本发明涉及一种冻土冻胀实验装置以及测量冻土冻胀测量的方法。
该冻土冻胀实验装置包括用于容纳实验土体的顶部开口而侧壁和底壁热绝缘的容纳腔和与所述实验土体的顶部表面相接触的位移采集器，所述容纳腔由底壁和在所述底壁上沿轴向叠置的多个刚性热绝缘式环体形成，在所述实验土体发生冻胀时，所述多个环体能沿所述容纳腔的轴向自由移动而彼此间隔开。
通过这种冻土冻胀实验装置能够在实验室中精确测量实验土体的冻胀量。
(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书5页 附图4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书5页 附图4页(10)申请公布号CN 103969421 A1/1页1.一种冻土冻胀实验装置，包括用于容纳实验土体的顶部开口而侧壁和底壁热绝缘的容纳腔和与所述实验土体的顶部表面相接触的位移采集器，其中，所述容纳腔由底壁和在所述底壁上沿轴向叠置的多个刚性热绝缘式环体形成，在所述实验土体发生冻胀时，所述多个环体能沿所述容纳腔的轴向自由运动而彼此间隔开。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述容纳腔的周向侧壁和底壁的外侧设置有热绝缘层。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括覆盖在所述实验土体的顶部表面上的并且能相对于所述容纳腔沿轴向自由运动的盖体，所述位移采集器与所述盖体的顶面相接触。
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910275821.9
(22)申请日 2019.04.08
(71)申请人 大连理工大学
地址 116024 辽宁省大连市甘井子区凌工
路2号
(72)发明人 郭晓霞 陈之祥 邵龙潭 李顺群
王鹏鹏 赵博雅 翟军亮
(74)专利代理机构 大连理工大学专利中心
21200
代理人 李晓亮 潘迅
(51)Int.Cl.
G01N 25/04(2006.01)
G01N 25/16(2006.01)
(54)发明名称
基于图像识别的土体冻胀和冻结锋面测试
装置及实施方法
(57)摘要
一种基于图像识别的土体冻胀和冻结锋面
测试装置及实施方法，包括控制计算平台、真空
透明环刀、土样、环境控制箱，环境控制箱置于控
制计算平台上方，土样置于真空透明环刀内，土
样和真空透明环刀联合体放置在控制计算平台
的置样盘上。
本发明通过双目识别技术确定土颗
粒在三维空间中三个方向的位移量，基于多点位
移叠加平均的方式确定土颗粒的平均竖向位移
量，基于方差计算确定土颗粒的不均匀冻胀，基
于空间勾股定理确定土样表面的整体运行状态，
基于摄像测量图像比对方法确定土体冻结封面
特征。
本发明通过不接触土样方式测定土样表面
冻胀变形和横向变形的测试装置，能够实现冻胀
与冻结锋面集成测试，为季节冻土区的土体冻胀
和冻结速率研究提供便利。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 109932387 A 2019.06.25
C N 109932387
A
权 利 要 求 书1/2页CN 109932387 A
1.一种基于图像识别技术的土体冻胀和冻结锋面测试装置，其特征在于：所述的试验装置包括控制计算平台(1)、真空透明环刀(2)、土样(3)、环境控制箱(4)；所述环境控制箱(4)置于控制计算平台(1)上方，土样(3)置于真空透明环刀(2)内，土样(3)和真空透明环刀(2)联合体放置在控制计算平台(1)的置样盘(11)上；
所述控制计算平台(1)包括置样盘(11)、补光灯带(12)、控制屏(13)、开机键(14)、急停键(15)、循环管入口(16)、循环管出口(17)、充电接口(18)、数据传输接口(19)；所述置样盘(11)位于控制计算平台(1)的上部；所述补光灯带(12)位于置样盘(11)的外围，为微型耐低温相机(46)的拍摄提供光照环境；所述控制屏(13)和开机键(14)设置在控制计算平台(1)的前表面，控制屏(13)用于设置土样(3)温度；所述急停键(15)、循环管入口(16)、循环管出口(17)位于控制计算平台(1)的右侧表面，循环管入口(16)、循环管出口(17)分别与循环水浴设备相连接；所述充电接口(18)和数据传输接口(19)设置在控制计算平台(1)后表面，数据传输接口(19)与计算机相连接；
所述环境控制箱(4)包括有控制箱体(41)、控制箱门(42)、循环冷却管(44)、温度测试探头(45)、四个微型耐低温相机(46)、耐低温照明灯(47)、中空分隔板(48)、中空分隔板滑道(49)；所述控制箱体(41)下底面为开口结构，侧面与控制箱门(42)连接；所述循环冷却管(44)位于控制箱体(41)的内部表面，循环冷却管(44)两端分别与循环管入口(16)、循环管出口(17)连接，用于维持环境控制箱(4)的温度；所述2个温度测试探头(45)布置在控制箱体(41)的内部同一侧面，中空分隔板(48)上下各设一个温度测试探头(45)，用于监测环境控制箱(4)上部和下部环境的温度和冻结温度梯度；所述2个微型耐低温相机(46)分别布置在控制箱体(41)内部两侧面，且关于真空透明环刀(2)对称，用于监测降温过程中土样(3)侧面的图像；另外两个微型耐低温相机(46)布置在控制箱体(41)内部顶面，用于监测降温过程中土样(3)顶面的横向方向、纵向方向、垂直方向的变形；所述中空分隔板(48)中心开有与真空透明环刀(2)直径相同的孔，中空分隔板(48)布置在控制箱体(41)的中空分隔板滑道(49)上且下底面与真空透明环刀(2)相接触，中空分隔板(48)用于保证土样(3)由上至下的单向冻结。
2.根据权利要求1所述的一种基于图像识别技术的土体冻胀和冻结锋面测试装置，其特征在于：所述的环境控制箱(4)还包括柔性磁密封条(43)，柔性磁密封条(43)位于控制箱门(42)的内部外围用于实现箱体(41)与控制箱门(42)的密封。
3.一种权利要求1或2所述的基于图像识别技术的土体冻胀和冻结锋面测试装置的实施方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)制备土样(3)并组装基于图像识别技术的土体冻胀和冻结锋面测试装置；
2)通过开机键(14)打开土体冻胀和冻结锋面测试装置，通过控制屏(13)设置土样温度环境并开始试验；
3)试验开始前，通过布置在控制箱体(41)内部顶面的2个微型耐低温相机(46)记录土样(3)表面i角点在横向方向、纵向方向、垂直方向的初始坐标值，并分别记为x0i、y0i、z0i；试验结束后，通过布置在控制箱体(41)内部顶面的2个微型耐低温相机(46)记录土样(3)表面i角点在横向方向、纵向方向、垂直方向变形后的坐标值，并分别记为x si、y si、z si，通过公式(1)计算土样(3)的平均冻胀量或盐胀量E，公式(1)为：
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