[發明專利]一種壓實土氣態水和易溶鹽遷移的測試裝置及其測試方法

在審

• 申請號: 201910823309.3
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN110455703A
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發明（設計）人: 馬博;盛岱超;呂擎峰;張升;葉新宇;李強;馬新巖
• 申請（專利權）人: 中南大學;北京新機場建設指揮部;中國民航機場建設集團有限公司
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01M7/02
• 代理公司: 43001 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 周詠;林毓俊<國際申請>=<國際公布>=

1.一種壓實土氣態水和易溶鹽遷移的測試裝置，其特征在于，包括有空心裝樣桶(1)，空心裝樣桶(1)通過夾具(12)固定于恒溫箱(11)內；空心裝樣桶(1)底部通過法蘭(4)與玻璃管(7)連接，玻璃管(7)底部通過輸水管(9)與馬氏瓶(8)連通，馬氏瓶(8)通過夾具(12)固定于恒溫箱體內；空心裝樣桶(1)上部設置有振動電機(13)，振動電機(13)通過加載桿(14)與加載板(15)相連，加載板(15)可通過調節加載桿(14)的長度在空心裝樣桶(1)內上下移動，也可從桶體內完全移出；空心裝樣桶(1)上部還設置有制冷液循環管(17)，制冷液循環管(17)與制冷系統(16)連接；恒溫箱(11)箱體上部設有孔洞，剛好可容加載桿(14)和制冷液循環管(17)通過，恒溫箱(11)箱體還設置有可容數據傳輸線(18)通過的孔洞；所述的空心裝樣桶(1)的桶壁上垂直方向，開設有若干排孔洞(2)，在任意一排孔洞上插入溫度電導率一體化傳感器探頭(6)；溫度電導率一體化傳感器探頭(6)、振動電機(13)、恒溫箱(11)和制冷系統(16)均通過數據線與電腦(19)的數據傳輸線輸入端相連。

2.根據權利要求1所述的壓實土氣態水和易溶鹽遷移的測試裝置，其特征在于，所述的空心裝樣桶(1)的外壁后還包覆有一層保溫層(3)，保溫層(3)上也開設有孔洞(2)，與空心裝樣桶(1)上的孔洞(2)位置相對應，除了安裝有傳感器的孔洞外，其余孔洞均配置有保溫塞(20)。

3.根據權利要求1所述的壓實土氣態水和易溶鹽遷移的測試裝置，其特征在于，所述的法蘭(4)為實心法蘭盤，實心法蘭上有許多小孔(5)。

4.根據權利要求1所述的壓實土氣態水和易溶鹽遷移的測試裝置，其特征在于，所述的加載桿(14)為可伸縮的加載桿；加載桿(14)與加載板(15)通過螺紋連接。

5.根據權利要求1所述的壓實土氣態水和易溶鹽遷移的測試裝置，其特征在于，所述的玻璃管(7)下部還設置有氣壓平衡管(10)。

6.根據權利要求1～5任意一項采用所述的測試裝置測試土壤中含水率、溫度和離子的方法，包括一些步驟：

1)將加載板(15)取下后，向裝樣桶(1)充填試驗土樣，按干密度分多層擊實后，將加載板(15)放置于土體上層，與加載桿(14)連接后；然后將循環冷凝管(17)高度調節至裝樣桶(1)桶體上部約1～3cm處，加載板(16)上方1cm的位置，再然后在桶體上部包覆多層保險膜，密封土體上部，關閉恒溫箱(11)；

2)將馬氏瓶(8)中加入試驗所需溶液，使有機玻璃輸水管(7)中溶液面有2cm距離；

3)按照所需的試驗條件，通過電腦(19)設置恒溫箱(11)的溫度、制冷系統(16)的溫度和振動電機(13)的振動頻率，然后開始試驗；

4)試驗開始后，電腦端(7)每隔設定時間自動存儲的溫度含水率電導率一體化傳感器探頭(6)上的數值，并在相應的時間點，打開保溫層的塞子，用取土器在同一垂直面的圓孔中各取3cm深的土，取土完成后，回填同質量的土樣堵住圓孔，并塞住塞子，第二次從其同一高度的截面的另一個孔取土，依此類推；

5)將取出的土，選其內端2cm，經烘干、碾磨，按土水比1:5配制成溶液，然后靜置過濾，用離子色譜儀測試其各離子含量；

6)試驗完成后，將所測含水率、溫度、離子含量繪制成曲線。

7.根據權利要求6所述的采用所述的測試裝置測試土壤中含水率、溫度和離子的方法，其特征在于，所述的步驟4)中的設定時間可根據實驗條件，自行設定。