[發明專利]一種體積變化測定儀

有效

• 申請號: 201710022794.5
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106769434B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 季李通
• 申請（專利權）人: 南京泰克奧科技有限公司
• 主分類號: G01N3/06
• 分類號: G01N3/06;G01N3/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 楊海軍

本發明公開了一種體積變化測定儀，主要用于在土工試驗中精確測量試樣總體積變化量。所述的體積變化測定儀主要包括轉換箱(1)、頂室(2)和數顯表(3)，通過旋轉體積變化測定儀轉換箱(1)上的轉向開關(21)改變箱體內部的管路連接，進而改變體積變化測定儀頂室(2)的設置，并采用數顯表(3)測量體積變化測定儀內部的活塞(17)的位移變化，換算得到試樣體積變化值。本發明所述的體積變化測定儀結構設計合理，操作簡單，應用范圍廣，測量精確度高，可實現土工試驗過程中試樣總體積變化的精確測量，可與多種試驗設備聯合使用，穩定性能高，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及一種體積變化測定儀，尤其涉及一種非飽和土試驗過程中能夠精確測量試樣總體積變化的裝置，可與多種土工試驗儀器聯合使用，如非飽和土三軸儀等。

背景技術

在土工試驗中，試樣的體積變化在一定程度上反映著土體的壓縮、剪脹等物理特性。根據土的含水情況，可將土體分為兩種，即飽和土和非飽和土；對于飽和土樣，試驗過程中土體體積的變化量等于試樣的排水量，通常采用體變管或者反壓控制器進行測量，前者易受到外界環境和人為因素等的影響，測量精度低。

對于非飽和土試樣，由于土體中包含有固相、氣相和液相，其中氣相和液相是可壓縮的，故試驗過程中土體的體積變化量不僅與液相有關，也與氣相有關，此時將不能采用上述方法進行試樣體積變化的測量。通常，其測量方法可分為以下幾種：一是測量試樣周邊液體的體積變化來間接測量，二是分別測量試樣中氣相和液相的體積變化，三是利用高清圖像處理等先進技術直接測得試樣的體積變化。由于后兩種方法難以操作、高成本、測量精度難以掌控等問題，第一種方法得到了廣泛的應用。

而針對第一種方法，現有的儀器多采用與壓力室相連接的體變管測量試樣周圍液體體積變化，或者采用連通型雙壓力室結構測量內室水位變化等方法間接得到試樣的體積變化。通常，前者易受到環境溫度的影響，測量精度難以控制，且難以生成連續的數據；而后者則由于內室尺寸較大，試樣變化引起的液體水位變化難以測量，試驗精度較低，難以達到試驗要求。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本發明的目的是提供一種精度高、實用性強土工試驗用的體積變化測定儀，通過與土工試驗儀器的周圍壓力源相連接，測量穩壓過程中因試樣體積變化而補償的壓力源液體體積量，進而精確測得試驗過程中試樣的總體積變化。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種體積變化測定儀，其特征在于，它包括轉換箱、與轉換箱相連的頂室和與頂室相連的數顯表；

所述的轉換箱包括箱體、地腳、控制開關、轉向開關和側筒壁管線接口，所述的箱體的頂板上開設有用于安裝頂室的圓孔，所述的地腳固定在箱體的下底板上，控制開關和轉向開關分別安裝于箱體的面板上，通過控制開關和轉向開關不同的轉向，可實現管路的不同連接方式；所述的兩個側筒壁管線接口位于箱體的兩側面上，通過通水管線分別與土工試驗儀器的周圍壓力源和壓力室相連接；

所述的頂室包括下封蓋、懸臂桿、數顯表夾具、封蓋、第一連接頭、第二連接頭、第一排氣帽、第二排氣帽、連桿、第一管線快插接口、第二管線快插接口、第一儲水腔體、第二儲水腔體、側筒壁和活塞；

所述的下封蓋和封蓋分別固定于側筒壁的兩端，并通過連桿相連接，連桿兩端采用螺母進行固定；

所述的封蓋上表面和下封蓋下表面分別安裝有第一連接頭和第二連接頭，第一排氣帽和第二排氣帽分別固定在第一連接頭和第二連接頭上；

所述的活塞位于側筒壁內部，活塞的上部和下部分別放置有第一儲水腔體和第二儲水腔體，第一儲水腔體通過圓柱頭螺釘密封固定于活塞上，第二儲水腔體通過圓柱頭螺釘密封固定于下封蓋上；

所述的封蓋內部設置有L型的第一容水通道，L型的第一容水通道一端與第一連接頭連接固定，另一端與第一管線快插接口連接固定，L型的第一容水通道在L型的拐角處與第一儲水腔體相連通；