一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪的利记博彩app
【专利摘要】本发明涉及一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪，包括旋转套管、中心杆、连接臂、位移测量装置、数据采集与处理系统等，旋转套管套在中心杆外并在顶端采用转动轴连接，旋转套管顶部为橡胶旋钮，中心杆底部为三脚固定端，旋转套管与位移测量装置之间通过连接臂焊接，数据采集与处理系统集成在一个微型电子设备中；将中心杆三脚固定端的三个尖角固定在岩石节理面上，位移量测装置底部与岩石节理面接触，转动旋转套管通过连接臂带动位移测量装置作圆周运动，数据采集与处理系统实时采集位移数据，系统内部软件对测量数据进行计算分析并显示JRC值。本发明能够较为方便的为地质勘查和地质工程等相关领域野外勘察工作提供岩石物理参数。
【专利说明】 一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪
【技术领域】
[0001]本发明属于地质学、地质工程测量【技术领域】，尤其是涉及一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪。
【背景技术】
[0002]岩石节理面粗糙度是影响岩石抗剪强度的重要指标之一。1977年Barton根据大量试验在统计的基础上提出描述节理面粗糙程度的10级岩石节理面粗糙度系数(JRC)值，随后国内外众多学者在其基础上进行了进一步研究并研制出一系列用于测量岩石节理粗糙程度的仪器。然而，已有测量仪器大多用于室内测量并且不具有便携性和智能性，因此地质学和地质工程等相关领域在野外勘察工作中依旧常常使用经验法对其进行判定。由于经验法存在较大人为误差因此常常很难得到较为准确的岩石物理参数。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了克服上述技术缺陷而提供的一种可便携实时测量野外岩石节理面粗糙程度的仪器。
[0004]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪，其特征在于，该测量仪包括旋转装置、位移量测装置、数据采集与处理系统和若干连接臂，所述旋转装置和位移量测装置之间通过连接臂焊连接；同时所述数据采集与处理系统位于旋转装置和位移量测装置之间，同时固定于所述的连接臂上；
所述旋转装置包括旋转套管、中心杆、转动轴、滚珠轴承和固定杆，
所述的旋转套管与中心杆之间采用两道滚珠轴承连接，
旋转套管套在中心杆外并在顶端采用转动轴连接，
旋转套管顶部为橡胶旋钮，
所述的中心杆底部为刚性三脚固定端，所述的三脚固定端的三个支撑脚为外倾25。尖
角；
所述的位移量测装置包括电阻式位移传感器和可滚动钢珠，电阻式位移传感器底部安装于可滚动钢珠上端；所述电阻式位移传感器又包括测量杆、弹簧、电阻丝、电阻感应环、导线、电阻感应器和外壳，
弹簧底端与外壳焊接，
弹簧顶端与测量杆顶端焊接，
电阻丝固定在测量杆内，
电阻感应环固定在外壳上并套在测量杆外，
电阻丝顶端、电阻感应环分别通过导线与电阻感应器连接；
所述的数据采集与处理系统具有数据采集、数据分析处理和数据计算功能，该数据采集与处理系统集成在一个微型电子设备中，所述微型电子设备固定在连接臂上；所述数据采集与处理系统包括CPU处理器、软件模块、LED显示屏、操作按键；数据采集与处理系统实时采集位移数据，系统内部软件对测量数据进行计算分析，并通过LED显示屏显示出岩石节理面粗糙度系数(JRC)值。
[0005]本发明的的使用:将旋转装置的三脚固定端的三个尖角固定在岩石节理面上，位移量测装置底部与岩石节理面接触，转动旋转套管通过连接臂带动位移测量装置作圆周运动。
[0006]本发明可方便携带、操作简便并可用于实时测量岩石节理面粗糙度系数，能够较为方便的为地质勘查和地质工程等相关领域野外勘察工作提供岩石物理参数。岩石节理面粗糙度通过内部测量软件直接处理得到，方便使用者记录。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本发明的便携式岩石节理面粗糙度测量仪结构示意图；
图2为本发明的旋转套杆与中心杆连接示意图；
图3为本发明的位移量测装置示意图；
图4为本发明的软件框图示意图；
图1、2中，I为旋转套管，1-1为橡胶旋钮,2为中心杆,2-1为三脚固定端,3为转动轴，4为滚珠轴承，5为连接臂，6为位移测量装置，6-1为电阻式位移传感器，6-2为可滚动钢珠，7为数据线，8为数据采集与处理系统，9为LED显示屏，10为操作按键。
[0008]图3中，6-1为电阻式位移传感器，6-2为可滚动钢珠，6_3为测量杆，6_4为弹簧，6-5为电阻丝,6-6为电阻感应环,6-7为导线，6-8为电阻感应器，6-9为位移传感器的外壳。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
[0010]一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪，其结构如图f图3所示，其软件框图如图4所示。该测量仪主要包括旋转套管1、中心杆2、连接臂5、位移测量装置6、数据采集与处理系统8、LED显示屏9及操作按键10。旋转套管套I在中心杆2外并在顶端采用转动轴3连接，旋转套管I顶部为橡胶旋钮1-1，中心杆2底部为三脚固定端2-1，为了增加测量仪器旋转时稳定性旋转套管I与中心杆2之间采用两道滚珠轴承4连接，旋转套管I与位移测量装置6之间通过连接臂5焊接，位移量测装6主体部分为电阻式位移传感器6-1，为了减小位移测量系统与被测岩石节理面之间摩擦力在位移测量装置6底端设置可滚动钢珠6-2，数据采集与处理系统8中的CPU、LED显示屏9及操作按键10集成在一个微型电子设备中，该微型电子设备固定在连接臂5上，位移量测装置6与数据采集与处理系统8之间通过数据线7连接。
[0011]图3为位移测量装置示意图，
所述的位移量测装置包括电阻式位移传感器6-1和可滚动钢珠6-2，电阻式位移传感器6-1底部安装于可滚动钢珠6-2上端；所述电阻式位移传感器6-1主要包括测量杆6-3、弹簧6_4、电阻丝6-5、电阻感应环6-6、导线6-7、电阻感应器6_8和位移传感器外壳6_9。弹簧6-4底端与位移传感器外壳6-9焊接，弹簧6-4顶端与测量杆6-3顶端焊接，电阻丝6_5固定在测量杆6-3内，电阻感应环6-6固定在位移传感器外壳6-9上并套在测量杆6-3外，电阻丝6-5顶端、电阻感应环6-6分别通过导线6-7与电阻感应器6-8连接。
[0012]使用过程中测量杆6-3带动电阻丝6-5移动，由于电阻感应环6-6位置不变，从而使得电阻感应环6-6到电阻丝6-5顶端电阻值增大，电阻感应器6-8根据电阻值变化获得位移变化值，并通过导线6-7传输到数据采集与处理系统8。
[0013]仪器使用时首先将中心杆2三脚固定端2-1的三个尖角固定在被测量岩石节理面上，位移量测装置6底部的可滚动钢珠6-2与岩石节理面接触，通过橡胶旋钮1-1使旋转套管I沿中心杆2转动，并带动连接臂5和位移测量装置6作圆周运动，转动过程中可滚动钢珠6-2始终保持与被测岩石节理面接触，并要求速度均匀并小于2° /s，传感器6-1将实时测量所得位移值通过数据线7传输到数据采集与处理系统8，数据采集与处理系统8实时记录并处理采集所得位移数据，数据采集与处理系统8内部软件对测量数据进行计算分析，并通过LED显示屏9显示出岩石粗糙度系数JRC值，操作按键10可对显示屏显示内容进行清零和调整，测量所得岩石节理面粗糙度系数(JRC)值可为地质工程、地质勘查等野外地质工作提供岩石物理参数。
【权利要求】
1.一种便携式岩石节理面粗糙度测量仪，其特征在于，该测量仪包括旋转装置、位移量测装置、数据采集与处理系统和若干连接臂，所述旋转装置和位移量测装置之间通过连接臂焊连接；同时所述数据采集与处理系统位于旋转装置和位移量测装置之间，同时固定于所述的连接臂上； 所述旋转装置包括旋转套管、中心杆、转动轴、滚珠轴承和固定杆， 所述的旋转套管与中心杆之间采用两道滚珠轴承连接， 旋转套管套在中心杆外并在顶端采用转动轴连接， 旋转套管顶部为橡胶旋钮， 所述的中心杆底部为刚性三脚固定端，所述的三脚固定端的三个支撑脚为外倾25。尖角； 所述的位移量测装置包括电阻式位移传感器和可滚动钢珠，电阻式位移传感器底部安装于可滚动钢珠上端；所述电阻式位移传感器又包括测量杆、弹簧、电阻丝、电阻感应环、导线、电阻感应器和外壳， 弹簧底端与外壳焊接， 弹簧顶端与测量杆顶端焊接， 电阻丝固定在测量杆内， 电阻感应环固定在外壳上并套在测量杆外， 电阻丝顶端、电阻感应环分别通过导线与电阻感应器连接； 所述的数据采集与处理系统具有数据采集、数据分析处理和数据计算功能，该数据采集与处理系统集成在一个微型电子设备中，所述微型电子设备固定在连接臂上；所述数据采集与处理系统包括CPU处理器、软件模块、LED显示屏、操作按键；数据采集与处理系统实时采集位移数据，系统内部软件对测量数据进行计算分析，并通过LED显示屏显示出岩石节理面粗糙度系数(JRC)值。
【文档编号】G01B7/34GK103615969SQ201310590318
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】王建秀, 刘笑天, 周家宇, 姜韵骅, 胡健 申请人:同济大学