[發明專利]一種檢測飽和土孔隙率裝置及方法

有效

• 申請號: 201310016808.4
• 申請日: 2013-01-16
• 公開（公告）號: CN103091226A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 董曉強;周偉;曾國紅;白曉紅
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種檢測飽和土孔隙率的測量裝置，其特征在于，包括環刀（1）、不銹鋼電極（3、4）、環刀（5）、不銹鋼電極（7、8）、有機玻璃盒子（9）、不銹鋼電極（10、11）、阻抗測試儀（14）、頻率選擇器（15）、電平調節器（16）、計算機（17）。當測量土樣阻抗時，根據土樣性質，選擇環刀（1）或環刀（5），不銹鋼電極（3、4）或不銹鋼電極（7、8）分別由連線（12）和連線（13）與阻抗測試儀（14）連接；當測量孔隙水阻抗時，選擇有機玻璃盒子（9），不銹鋼電極（10、11）分別由連線（12）和連線（13）與阻抗測試儀（14）連接；頻率選擇器（15）和電平調節器（16）通過阻抗測試儀（14）與計算機（17）連接；頻率選擇器（15）用于設置電信號頻率，電平調節器（16）用于設置阻抗測試電壓，計算機（17）用于進行參數設置和自動運算。

2.根據權利要求1所述的檢測飽和土孔隙率的測量裝置，其特征在于，所述環刀（1）是由不銹鋼制成的空腔圓柱筒體；環刀的內壁是絕緣的環氧樹脂涂層（2）；電極（3、4）由弧形不銹鋼制成，

粘貼于環氧樹脂涂層（2）內表面，與環刀（1）絕緣。

3.根據權利要求1所述的檢測飽和土孔隙率的測量裝置，其特征在于，所述環刀（5）由不銹鋼制成的空腔圓柱筒體；環刀的內壁是絕緣的環氧樹脂涂層（6）；電極（7、8）由圓形不銹鋼制成，置于土樣上下表面，不與環刀連接。

4.根據權利要求1所述的檢測飽和土孔隙率的測量裝置，其特征在于，所述的有機玻璃盒子（9）是由有機玻璃制成的帶底面的圓柱筒體；電極（10、11）由圓形不銹鋼制成，粘貼于有機玻璃盒子（9）的內表面。

5.一種檢測飽和土孔隙率的方法，其特征在于：

A1：采集土樣，在取樣過程中，土樣不得受壓、受擠和受扭，在運輸過程避免振動破壞土體結構；

A2：用上述環刀（1）切取試驗土樣，根據試樣的透水性能選取不同方法來制備飽和土樣，主要采用浸水飽和法、毛細管飽和法或抽氣飽和法來制備飽和土樣；

A3：上述環刀（1）的不銹鋼電極（3、4）分別通過連線（12）和連線（13）與阻抗測試儀（14）連接，利用頻率選擇器（15）設置電信號頻率f，利用電平調節器（16）設置阻抗測試電壓，通過阻抗測試儀（11）測試飽和土樣的阻抗值，利用計算機（17）自動計算出上述飽和土樣的電阻率ρ0；

A4：上述有機玻璃盒子（9）的不銹鋼電極（10、11）分別通過連線（12）和連線（13）與阻抗測試儀（14）連接，利用頻率選擇器（15）設置電信號頻率f，利用電平調節器（16）設置阻抗測試電壓，通過阻抗測試儀（14）測試用于制備飽和土溶液（即孔隙水）的阻抗值，利用計算機（17）自動計算出上述孔隙水的電阻率ρw；

A5：根據土樣的性質在原有試驗得來的數據庫中選取參數α和m，由計算機（17）利用式自動計算出上述飽和土樣的孔隙率n。

6.如權利要求5所述的檢測飽和土孔隙率的方法，其特征在于：根據土樣性質，也可以使用上述環刀（5）的不銹鋼電極（7、8）分別通過連線（12）和連線（13）與阻抗測試儀（14）連接，利用頻率選擇器（15）設置電信號頻率f，利用電平調節器（16）設置阻抗測試電壓，通過阻抗測試儀（14）測試飽和土樣的阻抗值，利用計算機（17）自動計算出上述飽和土樣的電阻率ρ0。