[實用新型]一種觀測汽態水遷移的試驗裝置

有效

• 申請號: 201922423622.6
• 申請日: 2019-12-28
• 公開（公告）號: CN211402049U
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 毛雪松;張建勛;劉飛飛;史小軍;陳麟麟;代澤宇;韓良慶
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N13/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本實用新型公開了一種觀測汽態水遷移的試驗裝置，包括溫度控制器、連接環、上位機和兩根樣品管；兩根樣品管水平共線設置，前端相對間隙設置，連接環兩端分別嵌套在兩根樣品管的前端；兩根樣品管末端分別可拆卸設置有一個控溫盤，每個控溫盤輸入端連接有一個溫度控制器輸出端；兩根樣品管和連接環內均設置有溫濕度傳感器，溫濕度傳感器輸出端與上位機輸入端連接。能夠實現土樣的僅汽態水遷移過程，實現了汽態水遷移試驗。

技術領域

本實用新型屬于土樣試驗領域，涉及一種觀測汽態水遷移的試驗裝置。

背景技術

在西北的一些干旱和半干旱地區，比如甘肅等，此地區降雨稀少，日照充足，蒸發作用強烈，蒸發量遠遠大于降雨量，晝夜溫差大，地下水位較深，但是，在此地區發生了路基頂部含水率增加的現象。對于黃土路基而言，路基頂部含水量增加會造成路基強度的降低，路基沉縮，形成路基和基層之間的脫空，路基作為路基路面結構重要的支撐結構，路基強度降低必將影響到路面強度和穩定性，因此在此地區出現了不同程度的病害，例如出現了網狀裂縫、縱橫向裂縫和不均勻沉降等。西北干旱與半干旱地區因地理和氣候因素，大氣降雨和地下水毛細水的上升對路基頂部含水率的增加影響可以忽略。但是路基頂部含水率增加確實存在，而且影響到了路面的工作性。

目前，半剛性基層因剛度高，擴散應力強，水穩定性良好和造價低等特點被廣泛應用于路面基層中。經過諸多學者分析，西北地區土體主要以非飽和土的形式存在。非飽和土三相體系中，水分子作為最為活躍的部分，常常受到自然環境的影響下，游離于固相和氣相之間。當土基上存在覆蓋層，尤其是公路工程中常用的半剛性路面，白天包氣帶的水汽被阻擋，便聚集在覆蓋層下，晚上氣溫下降，聚集的水汽便冷凝成液態水，導致覆蓋層下含水率的增大，進而造成路面病害的產生。

目前對水汽遷移的試驗多為液態水遷移的研究，對于研究汽態水的遷移觀測裝置很少，尤其是直觀的觀測汽態水的遷移。但是在干旱和半干旱地區的公路工程中，汽態水遷移是含水率增加的主要原因。所以設計一種汽態水遷移的試驗裝置十分重要。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供一種觀測汽態水遷移的試驗裝置，能夠實現土樣的僅汽態水遷移過程，實現了汽態水遷移試驗。

為達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以

一種觀測汽態水遷移的試驗裝置，包括溫度控制器、連接環、上位機和兩根樣品管；

兩根樣品管水平共線設置，前端相對間隙設置，連接環兩端分別嵌套在兩根樣品管的前端；兩根樣品管末端分別可拆卸設置有一個控溫盤，每個控溫盤輸入端連接有一個溫度控制器輸出端；兩根樣品管和連接環內均設置有溫濕度傳感器，溫濕度傳感器輸出端與上位機輸入端連接。

優選的，每根樣品管及連接環上均設置有用于溫濕度傳感器穿過的通孔。

進一步，每根樣品管設置有三個通孔，三個通孔分別位于樣品管靠近兩端部位及中間部位。

優選的，控溫盤周面上嵌套有固定環，樣品管的末端嵌套在固定環周面，通過螺釘穿過樣品管與固定環連接。

優選的，兩根樣品管的前端均設置有紗網。

優選的，兩根樣品管與連接環螺紋連接。

優選的，樣品管采用玻璃管。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型通過控溫盤對樣品管進行溫度的控制，能夠對兩個樣品管的溫度進行控制，從而實現在兩個樣品管的溫差下的土樣中汽態水，在兩個相通的樣品管間遷移，實現土樣的僅汽態水遷移過程，實現了土樣的汽態水遷移試驗。

進一步，在兩根樣品管的前端設置紗網，防止樣品管內的土樣發生擾動，防止剝落，并且不會干擾汽態水自由進出。

附圖說明