[發明專利]一種巖土材料動態接觸角測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202010087297.5
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111413256A
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 廖紅建;呂龍龍;伏映鵬;夏龍飛;何玉琪;李勝斌
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N13/02
• 分類號: G01N13/02;G01N1/28;G01N21/84
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 段俊濤

1.一種巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，包括操作平臺(1)、旋轉平臺(4)和外部終端，其中旋轉平臺(4)位于操作平臺(1)上方，能夠升降且能夠沿操作平臺(1)前后左右平移，操作平臺(1)上設置豎桿(12)，豎桿(12)上連接有用于固定液滴控制系統(5)的精密夾具，所述液滴控制系統(5)包括下部帶滴管的裝液瓶，裝液瓶內有螺紋活塞，螺紋活塞與電機M-e(14)直接連接，所述旋轉平臺(4)上設置度、分、秒轉動盤，各盤以旋轉軸(6)和從動軸(7)連接，取樣裝置設置在秒轉動盤上，所述取樣裝置包括底座，在底座上設置有小環刀，巖土試樣(16)位于小環刀內，小環刀外側箍有護環，壓頭作用在護環上方，護環、底座、壓頭組裝后密實貼合小環刀，從而使壓制完成后試樣體積為定值，所述滴管垂直位于巖土試樣(16)中心上方；所述旋轉平臺(4)上正對電機M-a(9)的位置設置有豎直的投屏板(10)，所述外部終端包括大光圈高清數碼攝像機(15)和計算機(8)，其中大光圈高清數碼攝像機(15)的鏡頭對準試樣(16)與滴管的正面，并投影至投屏板(10)上。

2.根據權利要求1所述巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，所述操作平臺(1)上設置移動平臺(2)，移動平臺(2)上設置升降平臺(3)，旋轉平臺(4)設置在升降平臺(3)上，其中，操作平臺(1)底部包含連接電機M-d的左右平動連桿裝置，移動平臺(2)連接在該左右平動連桿裝置上，移動平臺(2)包含連接電機M-c的前后平動連桿裝置，升降平臺(3)連接在該前后平動連桿裝置上，升降平臺(3)包含連接電機M-b的升降連桿裝置(11)。

3.根據權利要求2所述巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，所述操作平臺(1)底部有四個調平螺母(17)，底座上方含兩個垂直的條形水準器(18a，18b)，頂部留有兩條22.5mm×5mm的左右滑槽；所述移動平臺(2)底部有四個圓孔，圓孔位置對應操作平臺(1)左右平動連桿的位置，孔徑與孔深均為5mm，頂部留有兩條22.5mm×5mm的前后滑槽；所述升降平臺(3)底部有四個圓孔，圓孔位置對應著移動平臺(2)前后平動連桿的位置，孔徑與孔深均為5mm，頂部留有四個孔徑5mm的圓孔，對應升降連桿(11)位置。

4.根據權利要求1所述巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，所述精密夾具包括位于高處的精密夾具一(13a)和低處的精密夾具二(13b)，其中精密夾具一(13a)夾持電機M-e(14)，精密夾具二(13b)夾持裝液瓶。

5.根據權利要求1所述巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，所述旋轉軸(6)與電機M-a(9)連接，通過計算機(8)精密控制電機M-a(9)與旋轉軸(6)的接觸，以此精確且迅速地控制旋轉平臺(4)的旋轉角度。

6.根據權利要求5所述巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，所述計算機(8)連接所述大光圈高清數碼攝像機(15)和各電機，控制各電機的運轉時間，并接收、分析大光圈高清數碼攝像機(15)的圖像數據。

7.根據權利要求1所述巖土材料動態接觸角測量裝置，其特征在于，所述護環、底座、壓頭構成壓樣器，用于制備重塑樣；所述小環刀用于制備原狀試樣，其上邊沿外側有切刃向上的切口結構，方便切取原狀試樣，所述巖土試樣(16)有切口處向下擺置，與秒轉動盤有上突出的卡槽緊密貼合，以確保旋轉時位置不變化。