一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置，包括测量平台底座、固定在所述测量平台底座上的岩土容纳装置、与所述岩土容纳装置配合的盖体、用于对待测量岩土加力的加力装置、用于拍摄待测量岩土的变形照片的摄像机以及用于分析变形照片的图像分析模块，所述岩土容纳装置透明、且内部真空还具有向上的开口，所述岩土容纳装置的内部容纳有待测量岩土，所述盖体上设置有注水口和供加力装置穿过的杆孔。本实用新型专利技术通过注水或外部加力的方式实现人工模拟岩土的围压受力状态，然后利用摄像机拍摄在受力变形状态过程中岩土的变形照片，并通过图像分析模块进行图像分析后，实现了对岩土的力学性能测量，结构简单方便，而且更加直观明确。

An optical measuring device for measuring the mechanical properties of rock and soil

【技术实现步骤摘要】
一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置
本技术涉及岩土力学领域，特别涉及一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置。
技术介绍
研究土壤力学性能是一个很重要的科研课题，不同区域的土壤性质不同，黄土，盐质土、非饱和土、冻土等的力学性能差异很大，因此掌握一套研究土壤力学性能的研究方法对于防范自然灾害、泥石流滑坡、地质勘探、建筑施工、公路桥隧施工等具有极其重要的价值。土壤力学性能因其受含水率、土颗粒大小、粘滞性、土的密实度等多因素影响，其对外表现出的力学性能也极其复杂，因此，制作一套简单又实用又高效精准的测量实验装置及测量方法系统是一项很有意义的创新专利技术。由于土壤的松散性质在测量土壤力学性能时一般加力的时候是通过加围压的方式，将土壤实验块体放置在密封的空箱中然后通过外部往水箱注入水压的方式来模拟土壤受围压状态下顶部加力的裂纹扩展和破坏及剪切力分布等。由于传统的测试方式在密封水箱中进行测试不能直接加应变片来测量位移和应变，这种测量很难掌握到土壤在受压后的变形和应变情况。因而现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置，可通过拍照的方式来实现对岩土的力学性能测量，结构简单，测量精度高。为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案：一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置，包括测量平台底座、固定在所述测量平台底座上的岩土容纳装置、与所述岩土容纳装置配合的盖体、用于对待测量岩土加力的加力装置、设置在所述岩土容纳装置的一侧并用于拍摄待测量岩土的变形照片的摄像机以及与所述摄像机电连接并用于分析变形照片的图像分析模块，所述岩土容纳装置透明、且内部真空还具有向上的开口，所述盖体与所述开口配合，所述岩土容纳装置的内部容纳有待测量岩土，所述盖体上设置有注水口和供加力装置穿过的杆孔。优选的，所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述待测量岩土的表面包覆有橡胶膜体。优选的，所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述岩土容纳装置的形状为圆柱形，所述岩土容纳装置的侧壁上设置有若干个LED防水发光灯。优选的，所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述LED防水发光灯的数量为2个。优选的，所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述加力装置包括压力杆以及连接在压力杆一端的用于对待测量岩土加力的活塞，所述杆孔用于穿过所述压力杆。优选的，所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述岩土容纳装置的底部还安装有固定装置，所述固定装置通过螺栓将所述岩土容纳装置固定于所述测量平台底座上。优选的，所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述固定装置包括左瓶箍、右瓶箍、左调节螺栓、右调节螺栓、左紧固螺栓和右紧固螺栓，所述左瓶箍和右瓶箍抱合后可将岩土容纳装置抱住；所述左瓶箍和右瓶箍均具有左凸耳、右凸耳和中间凸耳，所述左调节螺栓依次穿过左右瓶箍的左凸耳将左右瓶箍固定，所述右调节螺栓依次穿过左右瓶箍的右凸耳将左右瓶箍固定，所述左紧固螺栓穿过所述左瓶箍的中间凸耳将所述左瓶箍固定在所述测量平台底座上，所述右紧固螺栓穿过右瓶箍的中间凸耳将所述右瓶箍固定在所述测量平台底座上。相较于现有技术，本技术提供的用于测量岩土力学性能的光学测量装置，包括测量平台底座、固定在所述测量平台底座上的岩土容纳装置、与所述岩土容纳装置配合的盖体、用于对待测量岩土加力的加力装置、设置在所述岩土容纳装置的一侧并用于拍摄待测量岩土的变形照片的摄像机以及与所述摄像机电连接并用于分析变形照片的图像分析模块，所述岩土容纳装置透明、且内部真空还具有向上的开口，所述盖体与所述开口配合，所述岩土容纳装置的内部容纳有待测量岩土，所述盖体上设置有注水口和供加力装置穿过的杆孔。本技术通过注水的方式或外部加力的方式实现人工模拟岩土的围压受压状态，然后利用摄像机拍摄在受力变形状态过程中岩土的变形照片，并通过图像分析模块进行图像分析后，实现了对岩土的力学性能测量，结构简单方便，而且图像拍摄后分析的方式更加直观明确。附图说明图1为本技术提供的用于测量岩土力学性能的光学测量装置的结构示意图。图2为本技术提供的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述加力装置的结构示意图。图3为本技术提供的用于测量岩土力学性能的光学测量装置中，所述固定装置的结构示意图。具体实施方式本技术提供一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。需要说明的是，当部件被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个部件上，它可以直接在另一个部件上或者可能同时存在居中部件。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在居中部件。还需要说明的是，本专利技术实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。请参阅图1，本技术提供的用于测量岩土力学性能的光学测量装置，包括测量平台底座1、固定在所述测量平台底座1上的岩土容纳装置2、与所述岩土容纳装置2配合的盖体3、用于给待测量岩土加力的加力装置4、设置在所述岩土容纳装置2的一侧并用于拍摄待测量岩土的变形照片的摄像机(图中未示出)以及与所述摄像机电连接并用于分析变形照片的图像分析模块(图中未示出)。具体来说，所述测量平台底座1用于放置测量装置，所述测量平台底座1为水平底座，使所述岩土容纳装置2放置在测量平台底座1上时，保持平稳状态，避免因晃动而造成摄像机拍摄的图像反映的结果不准确；所述岩土容纳装置2用于放置待测量岩土，所述岩土容纳装置2透明，可供摄像机拍摄岩土容纳装置2内部的待测量岩土的变形状态，而且所述岩土容纳装置2的内部真空还具有向上的开口，实验人员可通过开口将待测量岩土放置于岩土容纳装置2内；所述盖体3用于盖住所述岩土容纳装置2，其与所述开口配合，所述盖体3上设置有注水口31，通过注水可以观测到待测量岩土在注入水维压状态下的变形；所述盖体3上还设置有供加力装置4穿过的杆孔，加力装置4用于给待测量岩土加力，供摄像机拍摄待测量岩土在受力状态下的变形；所述摄像机用于拍摄待测量岩土的变形照片，然后将其发送至图像分析模块进行图像分析，通过比对分析未变形前和变性后的照片，从而进一步分析出岩土的力学性能，所述图像分析模块可以直接为计算机等智能设备，在现有技术中，有很多图像分析的设备和方法，在此不再对图像分析模块的具体原理进行详细说明，所述图像分析模块对图像进行处理分析后即可判断出具体的变形情况。本技术通过注水的方式或外部加力的方式实现人工模拟岩土的围压受压状态，然后利用摄像机拍摄在受力变形状态过程中岩土的变形照片，并通过图像分析模块进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置，其特征在于，包括测量平台底座、固定在所述测量平台底座上的岩土容纳装置、与所述岩土容纳装置配合的盖体、用于对待测量岩土加力的加力装置、设置在所述岩土容纳装置的一侧并用于拍摄待测量岩土的变形照片的摄像机以及与所述摄像机电连接并用于分析变形照片的图像分析模块，所述岩土容纳装置透明、且内部真空还具有向上的开口，所述盖体与所述开口配合，所述岩土容纳装置的内部容纳有待测量岩土，所述盖体上设置有注水口和供加力装置穿过的杆孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于测量岩土力学性能的光学测量装置，其特征在于，包括测量平台底座、固定在所述测量平台底座上的岩土容纳装置、与所述岩土容纳装置配合的盖体、用于对待测量岩土加力的加力装置、设置在所述岩土容纳装置的一侧并用于拍摄待测量岩土的变形照片的摄像机以及与所述摄像机电连接并用于分析变形照片的图像分析模块，所述岩土容纳装置透明、且内部真空还具有向上的开口，所述盖体与所述开口配合，所述岩土容纳装置的内部容纳有待测量岩土，所述盖体上设置有注水口和供加力装置穿过的杆孔。


2.根据权利要求1所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置，其特征在于，所述待测量岩土的表面包覆有橡胶膜体。


3.根据权利要求1所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置，其特征在于，所述岩土容纳装置的形状为圆柱形，所述岩土容纳装置的侧壁上设置有若干个LED防水发光灯。


4.根据权利要求3所述的用于测量岩土力学性能的光学测量装置，其特征在于，所述LED防水发光灯的数量为2个。
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴学兵，张文明，
申请(专利权)人：智仿神州科技武汉有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42