[發明專利]一種用于土體與金屬界面間應變控制式的分區電滲減粘試驗裝置及試驗方法

在審

• 申請號: 201910798832.5
• 申請日: 2019-08-26
• 公開（公告）號: CN110398516A
• 公開（公告）日: 2019-11-01
• 發明（設計）人: 劉成;黃琳;馬天龍;王東棟;仇濤;肖宇豪
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N27/00
• 分類號: G01N27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種用于土體與金屬界面間應變控制式的分區電滲減粘試驗裝置，其特征在于，包括裝置基座(1)、電滲陽極(2)、電滲陰極(3)、絕緣條(4)、硬質絕緣基座(5)、薄金屬片(6)、電阻應變片(7)、柔性絕緣墊(8)、控制器(9)、電源接頭(10)、拉桿(11)、電源輸出端口(12)、信號接收端口(13)、螺栓(14)；

所述裝置基座(1)邊長為9.2cm，厚度為1cm，用于固定上部不同分區的電滲陰極(3)，同時下部中心位置通過螺栓(14)與拉桿(11)相連；

所述電滲陰極(3)的邊長為2～3cm，設置在裝置基座(1)上部，電滲陰極(3)共有9塊，等間距貼布在裝置基座(1)上，相鄰電滲陰極(3)間通過絕緣條(4)分隔，絕緣條(4)厚度為0.1cm；

所述電滲陰極(3)在中心位置開設正方形孔，在孔上部布置薄金屬片(6)，在薄金屬片(6)下布置電阻應變片(7)，柔性絕緣墊(8)布置在電阻應變片(7)下方，將電阻應變片(7)包裹，裝置基座(1)在相應位置開設同樣寬度的正方形槽，容納電阻應變片(7)和柔性絕緣墊(8)；

所述硬質絕緣基座(5)采用憎水材料，其截面為梯形，布置在電滲陰極(3)上部，呈環形分布；硬質絕緣基座(5)的設置可以避免在電滲過程中電滲陰極(3)處聚集較多水導致電滲陽極(2)和電滲陰極(3)間發生短路；

所述電滲陽極(2)貼布在硬質絕緣基座(5)上，同樣呈環形分布；

所述控制器(9)布置在拉桿(11)上；控制器(9)上設置電源接頭(10)，用于連接輸入直流電源；

所述拉桿(11)在尾部開設凹槽，槽壁開孔布置螺栓(14)，用以與拉力測定裝置相連。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，控制器(9)上有電源輸出端口(12)和信號接收端口(13)，信號接收端口(13)與電阻應變片(7)間使用導線連接，電源輸出端口(12)與電滲陽極(2)和電滲陰極(3)相連接；

所述各分區的電滲陽極(2)在其中任一點處向下設置導線穿過硬質絕緣基座(5)并與電源接頭輸出端口(12)的正極相連；

所述各分區的電滲陰極(3)在其中任一點處向下設置導線與電源輸出端口(12)的負極相連。

3.一種用于土體與金屬界面間應變控制式的分區電滲減粘試驗方法，其特征在于，采用權利要求1-2任一項所述的用于土體與金屬界面間應變控制式的分區電滲減粘試驗裝置進行試驗，包括以下步驟：

步驟1：電源接頭(10)連接電源，保證薄金屬片(6)處不受壓力作用，電源輸出端口(12)不輸出電流；

步驟2：對拉桿(11)施加法向的壓力，使得裝置與試驗土體接觸，裝置受壓后，薄金屬片(6)產生變形，電阻應變片(7)將測得的應變傳輸到控制器(9)，控制器(9)根據應變反饋判定各分區的壓力大小，控制輸出電壓大小，使得裝置在土體上靜置，進行電滲；

步驟3：待靜置時間t min后，對拉桿(11)施加法向的拉力，將裝置從土體中拉出，在拉拔過程中，薄金屬片(6)產生變形，電阻應變片(7)將測得的應變傳輸到控制器(9)，控制器(9)根據應變反饋判定各分區的壓力大小，控制輸出電壓大小，直到完全拉出后，裝置不再受土體黏附力作用，電滲結束。