一種基于量子點的滑坡推力測試裝置和該裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于量子點的滑坡推力測試裝置和該裝置的制造方法，測試裝置包括有量子點有機玻璃空心圓柱體（1）和激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡（2），激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡（2）的共聚焦激光探頭（4）通過光纖（3）伸入埋置到滑坡體中的量子點有機玻璃空心圓柱體（1）的中空部。制造方法為聚甲基丙烯酸甲酯與固化劑混合后，再加入溶于氯仿中的量子點，將混合后的溶液攪拌均勻，倒入空心圓柱體模型中后，常溫下凝固至少6個小時。本發(fā)明的優(yōu)點是：實現(xiàn)了直觀便捷地測量滑坡推力的數(shù)據(jù)，同時采集的數(shù)據(jù)也更加精細，工程應(yīng)用操作簡單；既能獲得受力點的空間位置又能獲得其應(yīng)力值。
【專利說明】
一種基于量子點的滑坡推力測試裝置和該裝置的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于巖土工程壓力測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于量子點的滑坡推力測試裝置和該裝置的制造方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]滑坡推力大小是確定滑坡治理方案的重要依據(jù)之一，推力大小是否準(zhǔn)確直接決定著治理工程的規(guī)模與造價，而推力的測量計算是滑坡防治技術(shù)中長期存在的一個難點。由于土介質(zhì)的多樣性，成分、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和不均勻性，滑動過程及滑坡體本身的復(fù)雜性，加之滑帶土強度隨外界因素變化而變化，很難準(zhǔn)確估算滑坡實際推力狀態(tài)及其變化過程。
[0003]目前國內(nèi)外對地質(zhì)災(zāi)害滑坡滑體的測試手段主要是測試滑體位移和位移變化率， 還沒有直接測試滑坡推力的裝置出現(xiàn)?，F(xiàn)有的滑坡推力測試技術(shù)有:1、滑坡支擋工程(如抗滑粧、擋土墻等)后埋置土壓力盒進行測試，2、在預(yù)應(yīng)力錨索抗滑粧上設(shè)置鋼筋計進行推力測試;3、使用光時域反射探測技術(shù)進行推力測量。采用土壓力盒或錨索鋼筋計進行滑坡推力測試都存在一些不足，例如:受工程條件限制大，測試數(shù)據(jù)少，測試點選取困難等不足。 采用的光時域反射探測技術(shù)是一種用彈膜片和微彎調(diào)制機構(gòu)進行壓力傳感，它也存在以下不足:光路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整難，光纖現(xiàn)場安裝要求高，工程應(yīng)用復(fù)雜。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種基于量子點的滑坡推力測試裝置，它能夠直觀便捷地測量滑坡推力的數(shù)據(jù)，且能提高測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，測試操作簡單。還提供一種該裝置的制造方法本發(fā)明提供一種基于量子點的滑坡推力測試裝置，包括有量子點有機玻璃空心圓柱體和激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡，激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡的共聚焦激光探頭通過光纖伸入埋置到滑坡體中的量子點有機玻璃空心圓柱體的中空部。
[0005]本發(fā)明還提供一種上述量子點滑坡推力測試裝置的制造方法:聚甲基丙烯酸甲酯與固化劑混合后，加入溶于氯仿中的量子點，再將混合后的溶液攪拌均勻，倒入空心圓柱體模型中后，常溫下凝固至少6個小時。
[0006]本發(fā)明采用激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡，內(nèi)窺鏡的頭端使用共聚焦激光探頭，在采集強度信號時，共聚焦激光探頭發(fā)出的激光照射在有機玻璃空心圓柱體的內(nèi)壁，內(nèi)壁中的量子點吸收激光的能量后，價帶上的電子躍迀到導(dǎo)帶，形成電子-空穴對，導(dǎo)帶上的電子躍迀回價帶，與空穴復(fù)合，然后以輻射形式放出光子。激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡的共聚焦激光探頭對有機玻璃空心圓柱體內(nèi)壁進行掃描時，采取由下而上，每次采集熒光強度均間隔0.5米， 從而獲得圓柱體各深度的熒光強度數(shù)據(jù)。
[0007]根據(jù)“Tetrapod Nanocrystals as Fluorescent Stress Probes of Electrospun Nanocomposites”，Shilpa N.Raja ? Andrew C.K.01 son ?Kari Thorkelsson，Nano Letters，2013，13，3915- 3922,(四針量子點多聚納米復(fù)合纖維的焚光壓力探測器，Shilpa N.Raja，Andrew C.K.01son，Kari Thorkelsson，納米快報， 2013, 13期第3915- 3922頁)中記載了一種會發(fā)光的納米復(fù)合纖維，這種纖維受到外力時會變形，四針量子點的熒光強度會隨之改變。量子點的熒光強度與所受外力之間的關(guān)系，能通過實驗標(biāo)定，得出熒光強度與所受應(yīng)力的關(guān)系式及曲線。
[0008]實驗標(biāo)定就是將量子點有機玻璃空心圓柱體在實驗裝置上加載，測量并繪制出應(yīng)力與熒光強度的擬合曲線。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是:實現(xiàn)了直觀便捷地測量滑坡推力的數(shù)據(jù)，同時采集的數(shù)據(jù)也更加精細，工程應(yīng)用操作簡單；既能獲得受力點的空間位置又能獲得其應(yīng)力值?！靖綀D說明】
[0010]本發(fā)明的【附圖說明】如下:圖1為本發(fā)明的構(gòu)不意圖；圖2為本發(fā)明的使用狀態(tài)圖。
[0011]圖中:1.量子點有機玻璃空心圓柱體;2.激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡；3.光纖;4.共聚焦激光探頭?！揪唧w實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:如圖1和圖2所示，本發(fā)明包括有量子點有機玻璃空心圓柱體1和激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡2,激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡2的共聚焦激光探頭4通過光纖3伸入埋置到滑坡體中的量子點有機玻璃空心圓柱體1的中空部。
[0013]上述量子點滑坡推力測試裝置的制造方法是:聚甲基丙烯酸甲酯與固化劑混合后，再加入溶于氯仿中的量子點，將混合后的溶液攪拌均勻，倒入空心圓柱體模型中后，常溫下凝固至少6個小時。其中，聚甲基丙烯酸甲酯為有機玻璃的化學(xué)名稱。
[0014]如圖2所示，將量子點有機玻璃空心圓柱體1埋置到基巖中，開始測試時，將激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡2的共聚焦激光探頭4放置到量子點有機玻璃空心圓柱體1的空心部分，對有量子點機玻璃空心圓柱體1內(nèi)壁進行由下而上的全面掃描。共聚焦激光探頭4發(fā)射出激光，照射到有機玻璃空心圓柱體內(nèi)壁的量子點上。當(dāng)有機玻璃受到外力時，量子點熒光發(fā)生變化，激光探頭采集到熒光強度，并傳遞到計算機上進行分析處理，代入到標(biāo)定實驗得到的關(guān)系式，得出應(yīng)力。并進一步得到邊坡待測點處各深度的應(yīng)力隨時間變化曲線，以及待測點處深度-應(yīng)力曲線。
【主權(quán)項】
1.一種基于量子點的滑坡推力測試裝置，其特征是:包括有量子點有機玻璃空心圓柱 體(1)和激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡(2)，激光共聚焦顯微內(nèi)窺鏡(2)的共聚焦激光探頭(4)通過 光纖(3)伸入埋置到滑坡體中的量子點有機玻璃空心圓柱體(1)的中空部。2.—種權(quán)利要求1所述的滑坡推力測試裝置的制造方法，其特征是:將聚甲基丙烯酸甲 酯與固化劑混合后，加入溶于氯仿中的量子點，再將混合后的溶液攪拌均勻，倒入空心圓柱 體模型中后，常溫下凝固至少6個小時。
【文檔編號】G02B23/24GK105953962SQ201610277977
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月29日
【發(fā)明人】周小平, 肖睿胤, 畢靖, 壽云東, 程浩
【申請人】重慶大學(xué)