[发明专利]基于土体电阻率变化的冻土未冻水含量检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于土体电阻率变化的冻土未冻水含量检测系统，其特征在于：包括地面数据传输终端(3)、计算机(2)和用于置入土体中的温度及电阻率检测装置(4)，所述温度及电阻率检测装置(4)包括一个检测单元(1)或多个上下叠放的检测单元(1)，所述检测单元(1)包括套管(1-1)和数据采集电路板(1-2)，所述套管由从上到下一体成型的第一套管(1-1)、第二套管(1-10)和第三套管(1-11)组成，所述第一套管(1-1)的外径小于第二套管(1-10)的外径，所述第二套管(1-10)的外径与第三套管(1-11)的外径相等，所述第二套管(1-10)的内径小于第三套管(1-11)的内径，所述第一套管(1-1)的外壁上设置有外螺纹，所述第三套管(1-11)的内壁上设置有内螺纹，当所述检测单元(1)的数量为多个时上下相邻的两个检测单元(1)通过第一套管(1-1)与第三套管(1-11)螺纹连接的方式相连接，所述数据采集电路板(1-2)设置在第二套管(1-10)与第三套管(1-11)的过渡处，所述数据采集电路板(1-2)上集成有数据采集传输电路(1-3)和用于连接外部供电电源(5)为数据采集传输电路(1-3)中各用电模块供电的电源线(1-4)，所述电源线(1-4)的一端向上沿第二套管(1-10)的内壁和第一套管(1-1)的内壁引出到第一套管(1-1)顶部且连接有第一导电片(1-5)，所述电源线(1-4)的另一端连接有位于数据采集电路板(1-2)底部且用于在将第三套管(1-11)与第一套管(1-1)螺纹连接时与第一导电片(1-5)对接的第二导电片(1-6),所述数据采集传输电路(1-3)包括第一微处理器(1-31)以及与第一微处理器(1-31)相接的第一数据存储器(1-32)和第一无线通信模块(1-33),所述数据采集电路板(1-2)上固定连接有多根伸出第二套管(1-10)并向下竖直弯折的温度测量探头安装管(1-7)和多根伸出第二套管(1-10)并向下竖直弯折的电阻率测量探头安装管(1-8),所述温度测量探头安装管(1-7)的竖直段内设置有与第一微处理器(1-31)的输入端连接的温度测量探头(1-34),所述电阻率测量探头安装管(1-8)的竖直段内设置有与第一微处理器(1-31)的输入端连接的电阻率测量探头(1-35)；所述地面数据传输终端(3)包括第二微处理器(3-1)以及与第二微处理器(3-1)相接的第二数据存储器(3-2)、用于与计算机(2)连接并通信的USB通信电路模块(3-3)和用于与第一无线通信模块(1-33)无线连接并通信的第二无线通信模块(3-4)。

2.按照权利要求1所述的基于土体电阻率变化的冻土未冻水含量检测系统，其特征在于：所述温度测量探头安装管(1-7)的数量和电阻率测量探头安装管(1-8)的数量均为四根，四根温度测量探头安装管(1-7)和四根电阻率测量探头安装管(1-8)均匀设置在数据采集电路板(1-2)上，所述温度测量探头安装管(1-7)和电阻率测量探头安装管(1-8)相互间隔设置。

3.按照权利要求1所述的基于土体电阻率变化的冻土未冻水含量检测系统，其特征在于：所述第一套管(1-1)与第二套管(1-10)的过渡处设置有顶板(1-9)，所述电源线(1-4)穿过所述顶板(1-9)。

4.按照权利要求1所述的基于土体电阻率变化的冻土未冻水含量检测系统，其特征在于：所述第一微处理器(1-31)为单片机。