[發明專利]可實時監控土體含水率的干濕循環試驗裝置

有效

• 申請號: 201710549269.9
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN107290505B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 馬少坤;段智博;邵羽;劉瑩
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 靳浩

一種可實時監控土體含水率的干濕循環試驗裝置，包括干燥箱、飽和箱、電源箱、轉動裝置、讀數控制裝置，所述干燥箱由風扇及鼓風機促進土樣干燥，飽和箱由加濕器對土樣進行加濕飽和，電源箱位于裝置底部，轉動裝置分為自身轉動裝置和繞大圓環軌道轉動裝置，讀數控制裝置對土樣含水率進行實時監控。本發明能夠同時對多個不同含水率幅度的土樣進行干濕循環，在干濕循環過程中通過特殊的轉動裝置使飽和與干燥更加均勻，能隨時監測到土樣含水率，并且達到預設含水量指示燈會亮，精確的對土樣進行干濕循環。

技術領域

本發明涉及巖土工程中實驗設備領域，具體是一種可實時監控土體含水率的干濕循環試驗裝置。

背景技術

在巖土工程領域中，土體在自然狀態下由于降雨作用經過長期的干燥——飽和交替循環作用，在多次干濕循環的作用下土體不僅僅發生宏觀的變形，其顆粒排列、孔隙特征、結構單元特征均發生變化，由此引起工程性質的改變從而導致不同程度的工程地質災害的發生如邊坡失穩、路基破壞等等，因此為了研究天然狀態下土體經過多次干濕循環后的各種物理力學性質尤為重要，其中首要的便是對土體進行干濕循環試驗。

土體干濕循環試驗均分為土樣飽和和土樣干燥兩部分，土樣飽和大多數試驗裝置采用浸水飽和如CN10297453A雖然可以對土體完成飽和但飽和不夠均勻，并且不能精確控制土樣含水率，每次只能完成一組試驗，土樣干燥如CN204613203U雖然考慮了可對土樣進行翻面確保土樣干燥和飽和更均勻充分，且試驗儀一次可處理多個土樣，但是不能夠精確且隨時監測土樣的含水量。

傳統干濕循環試驗裝置多數一次僅僅可以做一組干濕循環樣，并且不能夠做到均勻的進行干濕循環，少有的幾個干濕循環裝置雖可做到翻面保證干濕循環均勻但不能夠保證能精確的實時監測土樣的含水率。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種可實時監控土體含水率的干濕循環試驗裝置，能夠保證土樣均勻的進行干濕環，并且能夠精確地實時監測土樣含水率的干濕循環裝置，可同時對多組土樣進行不同的含水率上下限的干濕循環，大大縮短了傳統制做干濕循環樣試驗的時間。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：一種可實時監控土體含水率的干濕循環試驗裝置，包括干濕循環箱、干燥箱、飽和箱、電源箱、轉動裝置以及讀數控制裝置，具體結構和連接關系為：

所述干濕循環箱包括推拉玻璃門以及干燥箱和飽和箱之間的擋板以及控制裝置的總開關，所述干燥箱包括風扇和小型鼓風機，風扇設在干燥箱左右兩側，風扇中心對準多孔土盒中心，小型鼓風機向干燥箱內輸送暖風，所述飽和箱包括加濕器，加濕器和小型鼓風機設在干濕循環箱底部并與電源箱連接，所述電源箱包括線路總開關及調節風扇速度開關，所述轉動裝置包括大圓環軌道、轉子、豎桿和多孔土盒，大圓環軌道連接干燥箱和飽和箱，轉子連接著大圓環軌道和豎桿，豎桿可沿大圓環軌道轉動來進行干燥箱和飽和箱之間的相互轉換，多孔土盒安裝在豎桿上，所述讀數控制裝置包括土壤含水量傳感器、電子顯示器和紅色指示燈，土壤含水量傳感器與電子顯示器連接可實時監控土樣含水量，電子顯示器與紅色指示燈連接，達到設定含水量時指示燈亮。

所述干燥箱包括風扇六個以及小型鼓風機一個。

所述飽和箱包括小型加濕器一個。

所述轉動裝置包括大圓環軌道兩個，轉子四個，豎桿兩個以及多孔土盒六個。

所述讀數控制裝置包括土壤含水量傳感器六個，電子顯示器六個以及紅色指示燈六個。

所述電源箱與干燥箱、飽和箱、轉動裝置、讀數控制裝置、加濕器和小型鼓風機所需供電的一切設備的開關連接。

所述大圓環軌道和豎桿由直徑為50mm的鋁管制成。

所述多孔土盒兩側由多孔板制成。

所述的可實時監控土體含水率的干濕循環試驗裝置的試驗方法，具體操作步驟如下：