[發明專利]一種基于土體變形監測的土體測試儀及其測試方法

在審

• 申請號: 202110324965.6
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN112881399A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 董毅
• 申請（專利權）人: 中國科學院武漢巖土力學研究所
• 主分類號: G01N21/84
• 分類號: G01N21/84;G01N33/24;G01N1/28
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 張曉冬

本發明公開了一種基于土體變形監測的土體測試儀及其測試方法，所述土體測試儀包括：工作臺，呈支架結構，其包括一承載面以及位于所述承載面正上方的一懸掛面；環刀，設置在所述工作臺的所述承載面上，且所述環刀的開口遠離所述承載面，用于裝填測試用的試驗土塊；濕度調節裝置，并通過一導管伸入所述工作臺內部并固定在所述懸掛面上、且管口正對所述環刀，通過向所述環刀內輸入水汽以調節所述試驗土塊的濕度；監測裝置，設置在所述工作臺內，用于監測所述試驗土塊并產生監測信號；顯示裝置，用以接收所述監測信號并顯示，本發明具有多維度觀測同一試驗土塊在不同物理環境下的自然狀態的技術效果，可廣泛應用于土體監測技術領域。

技術領域

本發明涉及土體監測技術領域。更具體地說，本發明涉及一種基于土體變形監測的土體測試儀及其測試方法。

背景技術

伴隨建筑施工技術的發展，土體的變形日益受到人們的重視。土體變形可能導致建筑物失穩甚至傾覆。然而由于其本身在無約束條件下可能發生無法預測的變形，使用傳統的手段將會很困難，會造成地基不穩定。因此，對于工程建設及防災來說，獲得土體的收縮膨脹系數至關重要，從而選擇良好土體作為地基，防患于未然。

現有技術中，缺乏一種小型化土體測試儀，能夠獲得不同相對濕度下，土體的收縮膨脹狀況及質量。這將是我們當前的重要研究課題。

在以往人們觀察自由條件下土體的收縮及膨脹時并沒有小型精細的儀器，以對在不同相對濕度條件下，同一土塊的收縮或膨脹等一切行為的觀察，質量的測量，獲得相對濕度對于土塊的影響。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠在不同相對濕度條件下，對同一土體進行精細化觀察的基于土體變形監測的土體測試儀及其測試方法。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種基于土體變形監測的土體測試儀，所述土體測試儀包括：

工作臺，呈支架結構，其包括一承載面以及位于所述承載面正上方的一懸掛面；

環刀，設置在所述工作臺的所述承載面上，且所述環刀的開口遠離所述承載面，用于裝填測試用的試驗土塊；

濕度調節裝置，設置在所述工作臺外部，并通過一導管伸入所述工作臺內部并固定在所述懸掛面上，且所述導管的管口正對所述環刀，所述環刀內通過所述導管輸入水汽以調節所述試驗土塊的濕度；

監測裝置，設置在所述工作臺內，用于監測所述試驗土塊并產生監測信號；

顯示裝置，與所述監測裝置電連接，用以接收所述監測信號并顯示。

優選地，所述監測裝置包括：圖像監測構件，所述圖像監測裝置包括一攝像頭，所述攝像頭設置在所述工作臺的承載面上，所述攝像頭與所述顯示裝置電連接，用于監測并傳輸所述試驗土塊在不同濕度狀態下的土體結構變化的圖像信號。

優選地，所述監測裝置還包括：質量監測構件，所述質量監測構件設置在所述工作臺的承載面上，用于承載所述環刀，所述質量監測構件包括天平以及依次設置在所述天平底部的壓力桿和壓力傳感器，所述壓力傳感器電連接在所述顯示裝置上，用以傳輸所述環刀以及所述試驗土塊的質量信號。

優選地，所述監測裝置包括：濕度監測構件，所述濕度監測構件包括濕度傳感器，所述濕度監測構件設置在所述導管的管口處，并通過一連接在所述導管的管口處的玻璃罩將所述濕度傳感器與所述環刀罩住，用于監測玻璃罩內的濕度；

所述濕度傳感器電連接于所述顯示裝置，用以傳輸所述濕度信號。

優選地于，所述工作臺包括從上到下依次間隔設置的上部鋼板、中部鋼板、底部鋼板，且所述上部鋼板、所述中部鋼板、所述底部鋼板之間均通過調節裝置連接；

其中，所述中部鋼板的底面為所述懸掛面，所述底部鋼板的頂面為所述承載面。