[實用新型]一種改進氣泡沖刷結構的土水特征曲線壓力板儀

有效

• 申請號: 202020335015.4
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN212301230U
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 張軍輝;何耀幫;張石平;王禮明;吳文超
• 申請（專利權）人: 湖南旺軒科技有限公司;長沙理工大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 勞錦花

一種改進氣泡沖刷結構的土水特征曲線壓力板儀。它包括控制柜、主體試驗柜，所述主體試驗柜內設置有壓力室、壓力室底座、軸向加壓機構、圍壓加壓機構；所述壓力板儀還設置有自動沖刷氣泡機構，所述自動沖刷氣泡機構設置有蠕動泵、沖刷用雙層刻度量管；所述壓力板儀還設置有蒸發補償機構，所述蒸發補償機構與自動沖刷氣泡機構共用蠕動泵，所述蒸發補償機構設置有蒸發用雙層刻度量管；所述控制柜的前端設置有觸摸式工控計算機。該壓力板儀采用全自動化氣泡沖刷機構進行土水氣泡的循環沖刷，使得試驗中氣泡沖刷更徹底，同時設置蒸發補償機構，使得試驗數據更真實客觀，從而大大提高土水特征曲線試驗數據的采集精度。

技術領域

本實用新型涉及土水特征曲線試驗設備，特別涉及一種采用全自動化氣泡沖刷機構使得試驗中氣泡沖刷更徹底、采用蒸發補償機構使得試驗數據更真實、從而大大提高土水特征曲線精度的非飽和土土水特征曲線壓力板儀。

背景技術

土壤水的基質勢(或土壤水吸力)隨土壤含水量而變化，其關系曲線稱為土水特征曲線，其主要是指非飽和土中形成的基質吸力與土中含水率或者飽和度之間的關系曲線，體現了在基質吸力作用下土體的持水能力，通過土水特征曲線能夠有效的確定非飽和土的抗剪強度、滲透特性、擴散特性、體應變等，故在非飽和土力學中占有重要的地位，對土水特征曲線的試驗研究多采用土水特征曲線壓力板儀。

目前，土水特征曲線壓力板儀存在的不足有：

1、氣泡沖刷結構不能實現全自動，操作麻煩，且現有氣泡沖刷結構大都比較簡單，沖刷不徹底；

2、由于非飽和土實驗過程長，在一定的空氣溫度及濕度下，試驗中的水液會出現一定的蒸發量，現有實驗設備缺乏對蒸發量的考慮，從而影響試驗數據的精度。

3、水量數據采集采用人工讀數，有一定的人眼誤差。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述技術問題，提供一種改進氣泡沖刷結構的土水特征曲線壓力板儀，該壓力板儀采用全自動化氣泡沖刷機構進行土水氣泡的循環沖刷，使得試驗中壓力室底座和管路中氣泡沖刷更徹底，同時設置蒸發補償機構，使得試驗數據更真實客觀，從而大大提高土水特征曲線試驗數據的采集精度。

本實用新型的技術方案是:

一種改進氣泡沖刷結構的土水特征曲線壓力板儀，它包括控制柜、及設置于控制柜上的主體試驗柜，所述主體試驗柜內設置有壓力室、壓力室底座、軸向加壓機構、圍壓加壓機構，所述壓力室設置于壓力室底座上，所述壓力室與壓力室底座間還壓設有陶土板，所述壓力室底座上成型有凹槽，所述陶土板與壓力室底座間形成底座儲水腔，所述壓力室用于壓設試驗土樣，所述軸向加壓機構設置有軸向加壓器，通過所述軸向加壓器對試驗土樣施加軸向壓力，所述圍壓加壓機構設置有自動調壓閥，用于給壓力室內部提供恒定的圍壓壓力，土樣中的水分在軸向壓力和圍壓壓力作用下通過具有阻氣通水功能的陶土板排出，所述底座儲水腔用于收集試驗土樣擠出的水分，通過沖刷機構循環后由水壓傳感器讀取排水量；

所述控制柜內設置有微控制單元MCU嵌入式控制系統，所述軸向加壓器、自動調壓閥還分別包括開關裝置，所述微控制單元MCU嵌入式控制系統與軸向加壓器、自動調壓閥的開關裝置連接，通過微控制單元MCU嵌入式控制系統進行軸向加壓器、自動調壓閥的控制；

作為改進，所述壓力板儀還設置有自動沖刷氣泡機構，所述自動沖刷氣泡機構設置有蠕動泵、沖刷用雙層刻度量管，所述蠕動泵、沖刷用雙層刻度量管與壓力室底座的底座儲水腔構成水液循環流動路徑，通過蠕動泵驅動，通過沖刷用雙層刻度量管排出氣泡，對底座儲水腔的擠出水分進行氣泡沖刷，所述蠕動泵還包括開關裝置，所述微控制單元MCU嵌入式控制系統與蠕動泵的開關裝置連接，通過微控制單元MCU嵌入式控制系統進行蠕動泵的控制；