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公开(公告)号:CN114199679A
公开(公告)日:2022-03-18
申请号:CN202111500030.5
申请日:2021-12-09
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤拉拔的冻土多物性参数的分布式原位测试装置及方法,该原位测试装置包括分布式传感光缆、光纤解调设备、拉拔测试仪、空管和夹具;本发明通过拉拔测试仪拉拔分布式传感光缆并记录拉拔力与拉拔位移,绘制拉拔过程中沿分布式传感光缆长度方向的轴向应变分布曲线、光缆拉拔力‑拉拔位移曲线,基于分布式传感光缆‑冻土界面的耦合变形关系得到分布式传感光缆‑冻土界面刚度的分布,并根据光缆‑冻土界面剪切刚度与多物性参数的函数关系得出冻土多物性参数值,并得到该多物性参数沿光缆长度方向的分布曲线。本发明实现了对冻土多物性参数的原位测量,对冻土扰动小,解决了由于冻土性质不稳定导致的参数难以测量的难题。
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公开(公告)号:CN113433163A
公开(公告)日:2021-09-24
申请号:CN202110691375.7
申请日:2020-06-17
Applicant: 南京大学 , 苏州南智传感科技有限公司
IPC: G01N25/20
Abstract: 本发明公开了一种导热系数测试方法及其测试系统,测试方法包括以下步骤:将复合光缆埋设于待测土体中,所述复合光缆包括光纤及包覆所述光纤的热电阻材料层;利用加热控制模块通过所述热电阻材料层对所述待测土体加热,利用光信号处理控制模块持续采集地层的加热温度数据;利用光信号处理控制模块对加热温度数据进行处理,根据导热系数计算公式计算并输出待测土体的不同深度的导热系数,并绘制导热系数与深度的曲线图;本发明的测试系统体积小巧、便于携带,测试距离长,监测更深范围内岩土体的温度变化,测试效率高,测试结果误差小,在较短的测试时间内获得精细化的地层导热系数。
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公开(公告)号:CN113406007A
公开(公告)日:2021-09-17
申请号:CN202110664799.4
申请日:2021-06-16
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明涉及一种基于热脉冲全同弱光纤光栅阵列的土壤含水率智能监测系统及原位标定方法,该智能监测系统由全同弱光纤光栅阵列含水率传感器、弱光纤光栅解调分析仪、气象站和远程电源管理器组成。标定方法如下:将全同弱光纤光栅阵列含水率传感器埋入待测土体,选取标定弱光纤光栅在其周围布置常规传感器,并配置给水管;通过给水管给土体定点输水,对土体含水率进行监测;用常规传感器测得的土壤含水率值对弱光纤光栅传感器测得的最大升温值进行标定;拟合得含水率与最大升温值的标定曲线。本发明采用全同弱光纤光栅阵列传感器构建传感网络,并结合人工神经网络算法,能实现对土体含水率长距离、高密度的精细化智能监测,并通过原位标定方法提高传感器标定曲线精度。
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公开(公告)号:CN103454309B
公开(公告)日:2015-07-29
申请号:CN201310398355.6
申请日:2013-09-04
Applicant: 南京大学 , 苏州南智传感科技有限公司
IPC: G01N25/56
Abstract: 本发明公开了一种土壤含水率分布式测量方法及系统,所述方法包括如下步骤:在土壤中植入碳纤维光缆,通电加热,用DTS解调设备解调、记录温度数据,运用数据分析软件求碳纤维光缆温度特征值,将所求温度特征值代入标定试验确定的一次函数w=kTt+b计算出土壤含水率,其中w为土壤含水率,Tt为碳纤维光缆温度特征值,k和b为常数。所述系统包括碳纤维光缆、加热电源、DTS解调设备、具有数据分析软件的计算机。本发明可以对土体含水率进行原位分布式测量,具有分布式测量、测量距离长、安装简单、测量精度和稳定性高、性能价格比好等优点。
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公开(公告)号:CN113418957B
公开(公告)日:2022-03-08
申请号:CN202110689818.9
申请日:2020-06-17
Applicant: 南京大学 , 苏州南智传感科技有限公司
IPC: G01N25/20
Abstract: 本发明公开了一种土体的导热系数测试方法及系统,测试方法包括以下步骤:将复合光缆埋设于待测土体中,所述复合光缆包括光纤及包覆所述光纤的热电阻材料层;利用加热控制模块通过所述热电阻材料层对所述待测土体加热,利用光信号处理控制模块持续采集地层的加热温度数据;利用光信号处理控制模块对加热温度数据进行处理,根据导热系数计算公式计算并输出待测土体的不同深度的导热系数,并绘制导热系数与深度的曲线图;本发明的测试系统体积小巧、便于携带,测试距离长,监测更深范围内岩土体的温度变化,测试效率高,测试结果误差小,在较短的测试时间内获得精细化的地层导热系数。
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公开(公告)号:CN113418957A
公开(公告)日:2021-09-21
申请号:CN202110689818.9
申请日:2020-06-17
Applicant: 南京大学 , 苏州南智传感科技有限公司
IPC: G01N25/20
Abstract: 本发明公开了一种土体的导热系数测试方法及系统,测试方法包括以下步骤:将复合光缆埋设于待测土体中,所述复合光缆包括光纤及包覆所述光纤的热电阻材料层;利用加热控制模块通过所述热电阻材料层对所述待测土体加热,利用光信号处理控制模块持续采集地层的加热温度数据;利用光信号处理控制模块对加热温度数据进行处理,根据导热系数计算公式计算并输出待测土体的不同深度的导热系数,并绘制导热系数与深度的曲线图;本发明的测试系统体积小巧、便于携带,测试距离长,监测更深范围内岩土体的温度变化,测试效率高,测试结果误差小,在较短的测试时间内获得精细化的地层导热系数。
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公开(公告)号:CN111624227A
公开(公告)日:2020-09-04
申请号:CN202010552170.6
申请日:2020-06-17
Applicant: 南京大学 , 苏州南智传感科技有限公司
IPC: G01N25/20
Abstract: 本发明公开了一种分布式土体导热系数测试方法及其测试系统,测试方法包括以下步骤:将复合光缆埋设于待测土体中,所述复合光缆包括光纤及包覆所述光纤的热电阻材料层;利用加热控制模块通过所述热电阻材料层对所述待测土体加热,利用光信号处理控制模块持续采集地层的加热温度数据;利用光信号处理控制模块对加热温度数据进行处理,根据导热系数计算公式计算并输出待测土体的不同深度的导热系数,并绘制导热系数与深度的曲线图;本发明的测试系统体积小巧、便于携带,测试距离长,监测更深范围内岩土体的温度变化,测试效率高,测试结果误差小,在较短的测试时间内获得精细化的地层导热系数。
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公开(公告)号:CN110658123A
公开(公告)日:2020-01-07
申请号:CN201910898074.4
申请日:2019-09-23
Applicant: 南京大学
Abstract: 本发明结合基于光纤主动变温的含水率原位分布式测量方法和土壤水分特征曲线,在传统瞬态剖面法的基础上,提出一种非饱和土渗透系数的原位测试方法,可以实现土体体积含水率的长距离、实时分布式测量,并以体积含水率实测剖面为基础实现非饱和土体的渗透系数计算,克服了现有技术中需要基于含水率点式测量结果假设体积含水率分布函数或者通过土壤水分特征曲线间接计算体积含水率的不足,提高了非饱和渗透系数的计算精度。
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公开(公告)号:CN109682853A
公开(公告)日:2019-04-26
申请号:CN201910020807.4
申请日:2019-01-09
CPC classification number: G01N25/20 , G01K11/3206
Abstract: 本发明公开了一种基于FBG的冻土含冰量分布式原位测量方法及装置,包括:加热电源、内置电阻丝和FBG的管状传感器、FBG解调仪和分析处理监测数据的计算机。将制作完成的管状传感器通过直埋或钻孔埋设入待测冻土中;连接加热电源对管状传感器内置的电阻丝进行短期加热,热量通过导热性能良好的管状传感器扩散到周围冻土中;管状传感器内置的FBG感测温度变化,并通过FBG解调仪采集并记录FBG的波长读数;将波长数据处理转化为温度变化,得到升温过程中的温度特征值;最后通过率定试验建立的冻土含冰量i与温度特征值ΔTt间的线性关系,得到冻土含冰量。本发明可以实现分布式、连续性测量冻土含冰量。
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公开(公告)号:CN103439239B
公开(公告)日:2015-12-23
申请号:CN201310397600.1
申请日:2013-09-04
Applicant: 南京大学 , 苏州南智传感科技有限公司
IPC: G01N15/08
Abstract: 本发明公开了一种岩土体渗流速率分布式监测方法及系统,所述方法包括如下步骤:碳纤维光缆埋设于岩土体中;通电加热,利用DTS解调设备解调、记录碳纤维光缆通电加热过程中的温度值;运用数据处理分析系统确定碳纤维光缆特征温度值,根据碳纤维光缆特征温度值与岩土体渗流速率的线性关系Tmax=b-aV,计算出岩土体渗流速率,其中Tmax为碳纤维光缆特征温度值,V为岩土体渗流速率,a和b为常数。所述系统包括电源与电流控制系统、碳纤维光缆、DTS解调设备、数据处理分析系统。本发明采用了碳纤维光缆内加热的方法,对碳纤维光缆进行主动加热,使碳纤维光缆与周围岩土间产生较大的温差,大大提高了DTS解调设备对渗流速率的监测精度和敏感性。
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