[發(fā)明專(zhuān)利]一種量測(cè)堆石材料在不同壓力條件下吸水量的試驗(yàn)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710708168.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107449710B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧剛;張延億;張茵琪;敖大華;周夢(mèng)佳;于沭;張勝;晁華怡;張幸幸;邊京紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華能瀾滄江水電股份有限公司;中國(guó)水利水電科學(xué)研究院;中國(guó)電建集團(tuán)貴陽(yáng)勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司;華能集團(tuán)技術(shù)創(chuàng)新中心
• 主分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N15/08
• 代理公司: 北京市中聯(lián)創(chuàng)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11364
• 代理人: 劉亞竹;王錚

一種量測(cè)堆石材料在不同壓力下吸水量的試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括外罐、內(nèi)罐、外接氣源和壓差自動(dòng)量測(cè)裝置，所述內(nèi)罐套裝在外罐內(nèi)部，所述內(nèi)罐包括內(nèi)罐壁、內(nèi)罐拉桿、內(nèi)罐進(jìn)排水口、連接孔、量管、內(nèi)罐蓋和底座，所述壓差自動(dòng)量測(cè)裝置包括微壓傳感器、數(shù)據(jù)采集、內(nèi)外罐連接管路、外罐傳感器和內(nèi)罐傳感器，所述內(nèi)罐蓋中間設(shè)置連接孔，所述連接孔內(nèi)密封連接量管，所述外罐傳感器設(shè)置在外罐與內(nèi)罐之間，所述內(nèi)罐傳感器設(shè)置在內(nèi)罐內(nèi)部，量管的內(nèi)徑和高度可根據(jù)不同堆石材料吸水量的預(yù)估值來(lái)調(diào)整。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，操作方便，實(shí)現(xiàn)了堆石材料在不同壓力下吸水量的量測(cè)，并具有較高的檢測(cè)效率和檢測(cè)精度，能夠在相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行推廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及吸水量試驗(yàn)裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種量測(cè)堆石材料在不同壓力下吸水量的試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

近年來(lái)，我國(guó)土石壩大規(guī)模的建設(shè)對(duì)堆石材料的力學(xué)性質(zhì)提出了越來(lái)越高的要求，在研究其性質(zhì)的眾多試驗(yàn)中，堆石材料試樣的飽和是試驗(yàn)開(kāi)展的重要條件，如果試樣飽和度不高，甚至在試驗(yàn)加載過(guò)程中堆石材料顆粒還在吸水飽和，必然影響試驗(yàn)結(jié)果。比如，在三軸試驗(yàn)中，試樣的體積變形量一般是通過(guò)測(cè)定試樣排水量確定，如果試樣顆粒沒(méi)有完全飽和，在試驗(yàn)剪切過(guò)程中，試樣顆粒會(huì)繼續(xù)吸水從而影響體變量測(cè)精度。

此外，對(duì)于填筑在壩體內(nèi)的堆石材料，除大氣壓力外還需承受上部水產(chǎn)生的壓力，如水位為100m時(shí)對(duì)應(yīng)的水壓力為1MPa。此時(shí)，由于水壓力的存在，堆石體內(nèi)微小的貫通裂隙、堆石內(nèi)化學(xué)物質(zhì)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后形成的通道內(nèi)必將產(chǎn)生吸水，因此，有必要對(duì)不同壓力下堆石材料的吸水量進(jìn)行量測(cè)。

堆石材料顆粒較大，吸水飽和需要時(shí)間較長(zhǎng)，但到底需要多久能基本飽和并滿(mǎn)足試驗(yàn)精度要求，目前為止，還沒(méi)有明確規(guī)定，也沒(méi)有明確的檢測(cè)手段。朱俊高等在2016年2月《重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》第35卷第1期中發(fā)表的《粗粒土浸水飽和時(shí)間試驗(yàn)研究》一文中提供了一種量測(cè)常壓下堆石材料吸水量的裝置，但該裝置讀數(shù)需要人工讀取，由于堆石材料吸水量隨時(shí)間變化較為緩慢，所以人工長(zhǎng)時(shí)間讀數(shù)將降低檢測(cè)效率和精度。再者，該裝置僅能用于量測(cè)常壓下堆石材料的吸水量，無(wú)法測(cè)定特定壓力條件下堆石材料的吸水量。

為了解決以上問(wèn)題，特此提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的,在于提供一種量測(cè)堆石材料在不同壓力下吸水量的試驗(yàn)裝置。

為了實(shí)現(xiàn)這些目的，采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明的目的,在于提供一種量測(cè)堆石材料在不同壓力下吸水量的試驗(yàn)裝置，所述試驗(yàn)裝置包括外罐、內(nèi)罐、外接氣源和壓差自動(dòng)量測(cè)裝置，所述內(nèi)罐套裝在外罐內(nèi)部，所述內(nèi)罐包括內(nèi)罐壁、內(nèi)罐拉桿、內(nèi)罐進(jìn)排水口、連接孔、量管、內(nèi)罐蓋和底座，所述壓差自動(dòng)量測(cè)裝置包括微壓傳感器、數(shù)據(jù)采集、內(nèi)外罐連接管路、外罐傳感器和內(nèi)罐傳感器，所述內(nèi)罐蓋中間設(shè)置連接孔，所述連接孔內(nèi)密封連接量管，所述外罐傳感器設(shè)置在外罐與內(nèi)罐之間，所述內(nèi)罐傳感器設(shè)置在內(nèi)罐內(nèi)部，量管的內(nèi)徑和高度可根據(jù)不同堆石材料吸水量的預(yù)估值來(lái)調(diào)整。

優(yōu)選的，所述外罐包括外罐壁、外罐拉桿、外罐水源接口、外罐吊環(huán)、外罐蓋、外罐排水口和外罐壓力傳感器，所述外罐與內(nèi)罐共用一個(gè)底座。

優(yōu)選的，所述內(nèi)罐蓋位于內(nèi)罐壁上側(cè)，所述底座位于內(nèi)罐壁下側(cè)，所述內(nèi)罐壁分別與內(nèi)罐蓋、底座密封連接，所述內(nèi)罐壁通過(guò)內(nèi)罐拉桿與底座固定連接，所述內(nèi)罐進(jìn)排水口為設(shè)置在底座上并可連通內(nèi)罐內(nèi)部和外部水源的通孔。

優(yōu)選的，所述外罐蓋位于外罐壁上端，所述底座位于外罐壁下端，所述外罐壁分別與外罐蓋、底座密封連接，所述外罐壁通過(guò)外罐拉桿與底座固定連接，所述外罐蓋上設(shè)置有外罐水源接口和外罐壓力傳感器。

優(yōu)選的，所述外接氣源依次包括氣源接口、氣源連接管路、調(diào)壓閥和儲(chǔ)氣罐，所述氣源接口設(shè)置在外罐上部。

優(yōu)選的，所述外罐壁為內(nèi)部中空、兩端開(kāi)口的圓筒狀結(jié)構(gòu)，所述外罐壁材質(zhì)為有機(jī)玻璃。