專利名稱：一種測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光控裝置，尤其涉及一種測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置。
背景技術(shù)：
在工程建設(shè)過(guò)程中，為提供分析地基固結(jié)沉降的時(shí)間因素，估計(jì)天然地基、土壩、 高填土的滲流量和滲流穩(wěn)定性，以及給排水設(shè)計(jì)，施工選料，人工降低水位與地基加固設(shè)計(jì)等，土樣的滲透性測(cè)量數(shù)據(jù)一直是比較重要的基本參數(shù)。土樣的滲透性的測(cè)量一般是通過(guò)測(cè)量插入土樣中的透明玻璃管內(nèi)透明液體液面的高度來(lái)完成，目前，大部分場(chǎng)合都是通過(guò)人肉眼觀察透明玻璃管內(nèi)液位高度，利用人工來(lái)讀取透明玻璃管上的參考刻度。這種測(cè)量方式所不可避免的存在視覺(jué)的誤差，測(cè)量結(jié)果會(huì)因人而異；也無(wú)法準(zhǔn)確的完成動(dòng)態(tài)適時(shí)的測(cè)量；遇到耗時(shí)的任務(wù)測(cè)量人員根本不可能時(shí)時(shí)刻刻蹲守。
因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開(kāi)發(fā)一種全自動(dòng)化的測(cè)量土樣的滲透液位的光控直ο

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種全自動(dòng)化的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，包括開(kāi)口容器、透明玻璃管、T型導(dǎo)管、光源組件、傳感器模塊、信號(hào)處理機(jī)和計(jì)算機(jī)； 所述透明玻璃管兩端開(kāi)口 ；所述T型導(dǎo)管具有第一端、第二端和第三端，所述第一端開(kāi)口并與透明玻璃管連接，所述第二端開(kāi)口并垂直插入所述開(kāi)口容器中盛放的被測(cè)土樣中，所述第三端上設(shè)有一個(gè)閥門；所述透明玻璃管和T型導(dǎo)管中盛有透明液體； 所述光源組件包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器和線型光源，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器與線型光源相連； 所述傳感器模塊包括光探測(cè)器、前置放大器、檢波器和數(shù)字信號(hào)處理器，所述光探測(cè)器通過(guò)前置放大器與檢波器相連，所述檢波器和數(shù)字信號(hào)處理器相連； 所述線型光源與所述光探測(cè)器配合，相互面對(duì)的置于所述透明玻璃管的橫向兩側(cè)，用于測(cè)量所述透明液體的液位； 所述信號(hào)處理機(jī)包括數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸入端與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連，所述數(shù)據(jù)輸出端與所述計(jì)算機(jī)相連。
在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式中，其中所述透明液體為水。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器包括高速混合信號(hào)處理器、正弦波發(fā)生電路和相位協(xié)調(diào)部件；所述高速混合信號(hào)處理器通過(guò)正弦波發(fā)生電路與相位協(xié)調(diào)部件相連，所述相位協(xié)調(diào)部件與所述線型光源相連。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述線型光源為冷陰極熒光燈管，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器還包括高壓激發(fā)電路，所述高速混合信號(hào)處理器通過(guò)高壓激發(fā)電路與冷陰極熒光燈管相連。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述光源組件還包括自動(dòng)功率控制電路，所述自動(dòng)功率控制電路包括平均光電流測(cè)量電路，所述自動(dòng)功率控制電路與所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器相連。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述光源組件還包括單色環(huán)和狹縫光欄。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述光探測(cè)器為半導(dǎo)體光電陣列，所述半導(dǎo)體光電陣列的像元采用硅光探測(cè)器，所述傳感器模塊還包括偏壓器，傳感器模塊電源輸入端通過(guò)偏壓器與半導(dǎo)體光電陣列相連。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述檢波器為相敏檢波器，所述相敏檢波器置于復(fù)雜可編程邏輯控制器中。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述光探測(cè)器還包括帶通濾光片，所述帶通濾光片與所述狹縫光欄配合，相互面對(duì)的置于所述透明玻璃管的橫向兩側(cè)。
在本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施方式中，其中所述計(jì)算機(jī)包括通訊模塊、主控模塊、 存儲(chǔ)模塊、交互模塊和外部設(shè)備，所述通訊模塊通過(guò)主控模塊與存儲(chǔ)模塊和交互模塊相連， 所述交互模塊與外部設(shè)備相連。
本實(shí)用新型的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置采用光電非接觸式測(cè)量，以無(wú)損的方式完成準(zhǔn)確高效的測(cè)量；克服了人肉眼觀測(cè)液位讀數(shù)的不精確性和無(wú)法實(shí)時(shí)測(cè)量的缺陷，是一種全自動(dòng)化的測(cè)量土樣的滲透液位的電子測(cè)量裝置，能夠完成全自動(dòng)化高效率的測(cè)量任務(wù)。
以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說(shuō)明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。

圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的光源組件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的傳感器模塊的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，一種測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置包括T型導(dǎo)管7、透明玻璃管1、開(kāi)口容器2、光源組件3、傳感器模塊4、信號(hào)處理機(jī)5和計(jì)算機(jī)6。光源組件3包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器31和線型光源32，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器31和線型光源32相連。傳感器模塊4包括光探測(cè)器41、前置放大器42、檢波器43和數(shù)字信號(hào)處理器 44，光探測(cè)器41通過(guò)前置放大器42與檢波器43相連，檢波器43和數(shù)字信號(hào)處理器44相連。
另如圖1中所示，透明玻璃管1兩端開(kāi)口。T型導(dǎo)管7具有第一端71、第二端72 和第三端73 ；第一端71開(kāi)口并與透明玻璃管1連接，第二端72開(kāi)口并垂直插入開(kāi)口容器2 中盛放的被測(cè)土樣中，第三端73上設(shè)有一個(gè)閥門8。透明玻璃管1和T型導(dǎo)管7中盛有透明液體。線型光源32與光探測(cè)器41配合，相互面對(duì)的置于透明玻璃管1的橫向兩側(cè)，用于測(cè)量透明液體的液位；數(shù)字信號(hào)處理器44與信號(hào)處理機(jī)5的數(shù)據(jù)輸入端相連；信號(hào)處理機(jī) 5的數(shù)據(jù)輸出端與計(jì)算機(jī)6相連。
本實(shí)用新型的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置通過(guò)測(cè)量與插入到開(kāi)口容器中的被測(cè)土樣中的T型導(dǎo)管相連的透明玻璃管上的透明液體的滲透液位來(lái)計(jì)算出被測(cè)土樣的滲透性。如圖1中箭頭所示，當(dāng)需將液體注入到透明玻璃管中時(shí)，閥門8打開(kāi)，液體經(jīng)T型導(dǎo)管7的第三端73進(jìn)入T型導(dǎo)管7和透明玻璃管1中。當(dāng)透明液體到達(dá)所需的液位刻度時(shí)，關(guān)閉閥門8，此時(shí)，由于T型導(dǎo)管7和透明玻璃管1相連的整體的兩端開(kāi)口，并垂直插入到被測(cè)土樣中，在大氣壓力和自身重力的影響下，T型導(dǎo)管和透明玻璃管中的透明液體會(huì)向下移動(dòng)；因此會(huì)導(dǎo)致開(kāi)口容器中的被測(cè)土樣對(duì)透明液體產(chǎn)生一個(gè)向上的阻力，影響透明液體向下移動(dòng)，并會(huì)在透明玻璃管上產(chǎn)生一個(gè)逐漸下降的液位。該液位會(huì)隨著時(shí)間和不同土樣的滲透性而產(chǎn)生不同幅度的下降。本實(shí)用新型因而可以通過(guò)讀取該液位的下降幅度的測(cè)量數(shù)據(jù)并進(jìn)而計(jì)算出土樣的滲透性。
本實(shí)用新型應(yīng)用置于透明玻璃管橫向兩側(cè)的光源組件等光控裝置的部件完成全自動(dòng)的測(cè)量數(shù)據(jù)的讀取。如圖1中所示，當(dāng)本實(shí)施例中的光源組件3接通供給電源后會(huì)啟動(dòng)內(nèi)部的調(diào)制信號(hào)發(fā)生器31和線型光源32，產(chǎn)生所需的線型光；被測(cè)的透明玻璃管被線型光照亮后，有液體的區(qū)域和沒(méi)液體的區(qū)域的交界處會(huì)出現(xiàn)能量的分界線，這個(gè)分界線的信號(hào)傳到傳感器模塊4的光探測(cè)器41，并經(jīng)傳感器模塊4的前置放大器42、檢波器43和數(shù)字信號(hào)處理器44的調(diào)理和解調(diào)后得到有用的液位數(shù)據(jù)信號(hào)。這些液位數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理機(jī)5排序和中繼后傳輸?shù)接?jì)算機(jī)6，并最終由計(jì)算機(jī)6顯示、保存和打印出測(cè)量數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型利用光控技術(shù)讀取透明玻璃管上的液體液位，提高了讀數(shù)精確性，并且能夠動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)的測(cè)量，從而能夠完成全自動(dòng)化高效率的測(cè)量任務(wù)。
如圖1中所示，本實(shí)用新型采用了 T型導(dǎo)管7與透明玻璃管1連接的形式，并采用如圖1中箭頭所示的方向?qū)⑼该饕后w注入到透明玻璃管1中。本實(shí)施例中閥門8用于控制 T型導(dǎo)管7的第三端73的開(kāi)合，便于將透明液體注入到透明玻璃管和T型導(dǎo)管中，在其他實(shí)施例中，也可省略T型導(dǎo)管7和閥門8，直接采用T型的透明玻璃管。并如上所述，在本實(shí)用新型中，透明玻璃管的作用是盛放液體并提供逐漸滲透到土樣中的透明液體的液位刻度，因此在其他實(shí)施例中，也可不是T型，比如，而是制成直接盛放液體的直線型，只要能盛放透明液體并具有刻度可以讀取即可；此外，為了能準(zhǔn)確和方便的測(cè)量，本實(shí)施例中透明玻璃管的外徑為8毫米，在其他實(shí)施例中亦可采用其他形狀和外徑的透明玻璃管，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
此外，本較佳實(shí)施例中的透明液體為水，在其他實(shí)施例中，透明液體也可為其他液體，比如加了顏色的水等，只要其能滲透到土樣中并可允許光線透過(guò)即可，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
本實(shí)用新型的光源組件3中包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器31和線型光源32。調(diào)制信號(hào)發(fā)生器31用于產(chǎn)生線型光源32發(fā)出線型光所需的調(diào)制信號(hào)。如圖2所示，調(diào)制信號(hào)發(fā)生器 31中包括高速混合信號(hào)處理器33、正弦波發(fā)生電路34和相位協(xié)調(diào)部件35 ；高速混合信號(hào)處理器31通過(guò)正弦波發(fā)生電路34與相位協(xié)調(diào)部件35相連，相位協(xié)調(diào)部件35與線型光源 32相連。
本實(shí)施例中高速混合信號(hào)處理器33選用新一代8051核的高速混合信號(hào)處理器， 如圖2中所示，該處理器產(chǎn)生的調(diào)制脈沖激發(fā)外部的正弦波發(fā)生電路34，產(chǎn)生的正弦波信號(hào)經(jīng)過(guò)相位協(xié)調(diào)部件35后，產(chǎn)生頻率和相位都非常純凈的調(diào)制信號(hào)。當(dāng)然在其他實(shí)施例中，也可以采取其他方法、其他處理器和電路等，只要能產(chǎn)生線型光源32發(fā)出線型光所需的調(diào)制信號(hào)即可，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
本較佳實(shí)施例中的線型光源32選用在高壓條件下工作的冷陰極熒光燈管(CCFL 線型燈)，因此需要一個(gè)接近500V的高壓驅(qū)動(dòng)。如圖2所示，在本實(shí)施例中，為了給CCFL線型燈提供一個(gè)高壓，在調(diào)制信號(hào)處理器33中還包括高壓激發(fā)電路36。高速混合信號(hào)處理器 33產(chǎn)生的脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號(hào)配同高壓激發(fā)電路36產(chǎn)生高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳遞至CCFL線型燈，驅(qū)動(dòng)CCFL線型燈工作。
在本實(shí)施例中，如上所述的調(diào)制信號(hào)處理器31所產(chǎn)生的調(diào)制信號(hào)和高壓驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)合理的配比連接到CCFL線型燈，CCFL線型燈會(huì)發(fā)出具有調(diào)制特征的光信號(hào)。當(dāng)然在其他實(shí)施例中，線型光源也可采用其他的類型光源，并可因此省略高壓激發(fā)電路，只要其能接受調(diào)制信號(hào)發(fā)生器31所發(fā)出的調(diào)制信號(hào)發(fā)出具有調(diào)制特征的光信號(hào)即可，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
如圖2中所示，在本較佳實(shí)施例中，光源組件3中還包括自動(dòng)功率控制電路(APC 電路)37。自動(dòng)功率控制電路37中包括平均光電流測(cè)量電路(圖中未示出)，平均光電流測(cè)量電路在線型光源32發(fā)出光信號(hào)后，接受線型光源32光信號(hào)并反饋給APC電路37 ；APC 電路37動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)換平均的光功率，并根據(jù)光功率的變化適時(shí)的調(diào)節(jié)光功率，以達(dá)到光源恒功率的要求，消除了因光源老化或色溫變化而帶來(lái)的測(cè)量誤差。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可不設(shè)APC電路，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
此外，如圖2中所示，本較佳實(shí)施例的光源組件3中還包括單色環(huán)38和狹縫光欄 30以用于調(diào)理光信號(hào)的光譜和傳輸方向。通過(guò)加單色環(huán)可以得到與光探測(cè)器中心波長(zhǎng)一致的光譜，添加狹縫光欄可以限制光信號(hào)的傳輸路徑，平衡測(cè)量光束。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中， 也可不設(shè)單色環(huán)和狹縫光欄，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
如圖3所示，本實(shí)用新型的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置的傳感器模塊4包括光探測(cè)器41、前置放大器42、檢波器43和數(shù)字信號(hào)處理器44。光探測(cè)器41采用半導(dǎo)體 (PIN)光電陣列，PIN光電陣列像元采用高速低噪音的硅光探測(cè)器。在本較佳實(shí)施例中， lmm*lmm的硅光探測(cè)器像元以0. Imm的光刻間隙綁定成一排，以形成本較佳實(shí)施例的測(cè)量量程。在本較佳實(shí)施例中，整個(gè)測(cè)量量程為^Omm。此外，如圖3中所示，在本實(shí)施例中的傳感器模塊4中包括偏壓器45，傳感器模塊電源輸入端通過(guò)偏壓器45與PIN光電陣列相連， 偏壓器45用于為PIN光電陣列提供偏置高壓。當(dāng)攜帶著測(cè)量信息的光信號(hào)照射到PIN光電陣列上時(shí)，每個(gè)硅光探測(cè)器會(huì)因?yàn)槠珘浩?5所提供的偏置高壓，將光能量轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)。如圖3中所示，所產(chǎn)生的電流信號(hào)傳輸至與光探測(cè)器42相連的前置放大器42，經(jīng)前置放大器42后被轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)。這些摻雜了各種干擾信息的電壓信號(hào)需進(jìn)一步經(jīng)調(diào)解后才能獲得有用純凈的所需測(cè)量信號(hào)。
如圖3所示，本較佳實(shí)施例中的檢波器43為相敏檢波器。采用相敏檢波器的原因是在本實(shí)施例中，光源的調(diào)制頻率和相位是已知的。采用相敏檢波器更易于提取測(cè)量信息。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可采用其他檢波器，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。同時(shí)，在本實(shí)施例中，相敏檢波器43設(shè)置于復(fù)雜可編程邏輯控制器(CPLD)46中。CPLD46可用于信號(hào)選擇和采集時(shí)序，并將取得的時(shí)序信號(hào)傳送至數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)44中。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可不設(shè)置CPLD，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
如圖3中所示，前置放大器42所產(chǎn)生的摻雜了各種干擾信息的電壓信號(hào)經(jīng)相敏檢波器43提取后，將得到的有用的測(cè)量信息傳送到數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)44中進(jìn)行模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，并完成線性的標(biāo)定及線性擬合，從而得到實(shí)際的液位值。
另如圖3中所示，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)44所得出的實(shí)際的液位值通過(guò)數(shù)字通訊的方式跟信號(hào)處理機(jī)5實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
此外，如在圖3中所示，傳感器模塊4中包括帶通濾光片40，帶通濾光片用于衰減可見(jiàn)光的各種成分。在本較佳實(shí)施例中的帶通濾光片選用下限600mm，上限660mm的紅光波段的帶通濾光片，可從光學(xué)的角度濾除其他非測(cè)量強(qiáng)光源對(duì)測(cè)量的影響，為提高信噪比和動(dòng)態(tài)范圍提供前提條件。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，也可省略或選用其他類型的濾光片，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
如圖1至圖3中所示，本較佳實(shí)施例光源組件的狹縫光欄30與傳感器模塊的帶通濾光片40配合，相互面對(duì)的置于T型玻璃管1的橫向兩側(cè)。如此，從狹縫光欄30中發(fā)出的光源在穿過(guò)透明玻璃管1后可順利的穿過(guò)帶通濾光片40，照射在光探測(cè)器41上。
在本較佳實(shí)施例中，采用了多個(gè)透明玻璃管來(lái)測(cè)量土樣的滲透性，每個(gè)透明玻璃管配套一個(gè)光源組件和一個(gè)傳感器模塊，多個(gè)傳感器模塊通過(guò)MODBUS通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)與信號(hào)處理機(jī)5的連接，以保證多通道和傳輸可靠性的要求。本實(shí)用新型的信號(hào)處理機(jī)5的重要工作包括完成信號(hào)中繼及通訊端口的分配和控制。如圖3中所示，在本較佳實(shí)施例中，傳感器模塊4與信號(hào)處理機(jī)5之間采用一主機(jī)多從機(jī)模式的MODBUS協(xié)議，信號(hào)處理機(jī)5在采集到數(shù)據(jù)后進(jìn)行信息格式的標(biāo)準(zhǔn)化，最后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的RS232協(xié)議實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)6之間的數(shù)據(jù)傳輸。
在本較佳實(shí)施例中，光源組件和傳感器模塊的電源均由信號(hào)處理機(jī)5提供。如圖 3中所示，為了避免同一市電網(wǎng)絡(luò)上存在大電流負(fù)載或強(qiáng)干擾源的可能，信號(hào)處理機(jī)5中設(shè)置了電源處理電路51，對(duì)電源做前期的處理。這些處理主要包括電源的隔離和LC濾波，從而得到放心安全的交流電源。如圖3中所示，交流電源經(jīng)信號(hào)處理機(jī)5中的電源處理電路 51進(jìn)行整流濾波等電源處理后，轉(zhuǎn)換為相應(yīng)幅度的光源組件和傳感器模塊所需的電壓信號(hào)，如12V的接口電壓、+5V的通訊電壓及+3. 3V、+1. 8V的內(nèi)核電壓等等。當(dāng)然在其他的實(shí)施例中，也可以省略掉電源處理電路，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
如圖4中所示，本較佳實(shí)施例中的計(jì)算機(jī)6包括通訊模塊61、主控模塊62、存儲(chǔ)模塊63、交互模塊64和外部設(shè)備65。
通訊模塊61與信號(hào)處理機(jī)5相連，通過(guò)通訊協(xié)議將信號(hào)處理機(jī)中的測(cè)量數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄓ嵞K中，在本較佳實(shí)施例中，通訊協(xié)議為RS232，通訊協(xié)議在讀到數(shù)據(jù)的同時(shí)完成數(shù)字命令字的解碼，將數(shù)據(jù)信息歸類，以方便主控模塊62的快速高效的讀取。在其他實(shí)施例中，亦可采用其他通訊協(xié)議，本實(shí)施例對(duì)此不作限制。
主控模塊62是計(jì)算機(jī)6的核心，為提高執(zhí)行效率，減少開(kāi)發(fā)周期，本較佳實(shí)施例應(yīng)用LabView開(kāi)發(fā)軟件作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)。如圖4中所示，主控模塊62在讀到通訊傳輸來(lái)的相應(yīng)的測(cè)量數(shù)據(jù)后，根據(jù)設(shè)定的參數(shù)和算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到各種格式的測(cè)量數(shù)據(jù)。
如圖4中所示，這些數(shù)據(jù)一方面會(huì)以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存儲(chǔ)于與主控模塊62相連的存儲(chǔ)模塊63中，以備以后調(diào)用及分析；另一方面，這些數(shù)據(jù)通過(guò)交互模塊64進(jìn)行流程控制，完成顯示和打印。
交互模塊64主要工作是顯示和完成人機(jī)的信息交流。一方面，如上所述，主控模塊2傳輸至交互模塊64的數(shù)據(jù)信息會(huì)以各種各樣的格式和方式進(jìn)行顯示，如動(dòng)靜態(tài)圖像顯示、動(dòng)靜態(tài)文字顯示、特定格式圖像文字顯示等；另一方面，鍵盤。鼠標(biāo)等外部設(shè)備65與交互模塊64相連，通過(guò)相應(yīng)的軟件解讀后控制交互模塊64完成相應(yīng)的功能。
以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其特征在于，包括開(kāi)口容器、透明玻璃管、T 型導(dǎo)管、光源組件、傳感器模塊、信號(hào)處理機(jī)和計(jì)算機(jī)；所述透明玻璃管兩端開(kāi)口 ；所述T型導(dǎo)管具有第一端、第二端和第三端，所述第一端開(kāi)口并與透明玻璃管連接，所述第二端開(kāi)口并垂直插入所述開(kāi)口容器中盛放的被測(cè)土樣中， 所述第三端上設(shè)有一個(gè)閥門；所述透明玻璃管和T型導(dǎo)管中盛有透明液體；所述光源組件包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器和線型光源，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器與線型光源相連；所述傳感器模塊包括光探測(cè)器、前置放大器、檢波器和數(shù)字信號(hào)處理器，所述光探測(cè)器通過(guò)前置放大器與檢波器相連，所述檢波器和數(shù)字信號(hào)處理器相連；所述線型光源與所述光探測(cè)器配合，相互面對(duì)的置于所述透明玻璃管的橫向兩側(cè)；所述信號(hào)處理機(jī)包括數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，所述數(shù)據(jù)輸入端與所述數(shù)字信號(hào)處理器相連，所述數(shù)據(jù)輸出端與所述計(jì)算機(jī)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述透明液體為水。
3.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器包括高速混合信號(hào)處理器、正弦波發(fā)生電路和相位協(xié)調(diào)部件；所述高速混合信號(hào)處理器通過(guò)正弦波發(fā)生電路與相位協(xié)調(diào)部件相連，所述相位協(xié)調(diào)部件與所述線型光源相連。
4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述線型光源為冷陰極熒光燈管，所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器還包括高壓激發(fā)電路，所述高速混合信號(hào)處理器通過(guò)高壓激發(fā)電路與冷陰極熒光燈管相連。
5.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述光源組件還包括自動(dòng)功率控制電路，所述自動(dòng)功率控制電路包括平均光電流測(cè)量電路，所述自動(dòng)功率控制電路與所述調(diào)制信號(hào)發(fā)生器相連。
6.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述光源組件還包括單色環(huán)和狹縫光欄。
7.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述光探測(cè)器為半導(dǎo)體光電陣列，所述半導(dǎo)體光電陣列的像元采用硅光探測(cè)器，所述傳感器模塊還包括偏壓器，傳感器模塊電源輸入端通過(guò)偏壓器與半導(dǎo)體光電陣列相連。
8.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述檢波器為相敏檢波器，所述相敏檢波器置于復(fù)雜可編程邏輯控制器中。
9.如權(quán)利要求1或6所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述光探測(cè)器還包括帶通濾光片，所述帶通濾光片與所述狹縫光欄配合，相互面對(duì)的置于所述透明玻璃管的橫向兩側(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，其中所述計(jì)算機(jī)包括通訊模塊、主控模塊、存儲(chǔ)模塊、交互模塊和外部設(shè)備，所述通訊模塊通過(guò)主控模塊與存儲(chǔ)模塊和交互模塊相連，所述交互模塊與外部設(shè)備相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種測(cè)量土樣的滲透液位的光控裝置，包括透明玻璃管、T型導(dǎo)管、開(kāi)口容器、光源組件、傳感器模塊、信號(hào)處理機(jī)和計(jì)算機(jī)；T型導(dǎo)管垂直插入開(kāi)口容器中；光源組件包括調(diào)制信號(hào)發(fā)生器和線型光源；傳感器模塊包括光探測(cè)器、前置放大器、檢波器和數(shù)字信號(hào)處理器；線型光源與光探測(cè)器配合，相互面對(duì)的置于透明玻璃管的橫向兩側(cè)；信號(hào)處理機(jī)包括數(shù)據(jù)輸入端和數(shù)據(jù)輸出端，數(shù)據(jù)輸入端與數(shù)字信號(hào)處理器相連，數(shù)據(jù)輸出端與計(jì)算機(jī)相連。本實(shí)用新型克服了人肉眼觀測(cè)液位讀數(shù)的不精確性和無(wú)法實(shí)時(shí)測(cè)量的缺陷，是一種全自動(dòng)化的測(cè)量土樣的滲透液位的電子測(cè)量裝置。
文檔編號(hào)G01N15/08GK202002869SQ201120079748
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者劉銀寶, 郎權(quán)德 申請(qǐng)人:上海市城市建設(shè)設(shè)計(jì)研究院