一种岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置

本技术涉及岩土工程，特别是涉及一种岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置。

背景技术：

1、在土水特征曲线中，试样含水率是最为重要的参数之一，目前大多数土水特征曲线试验中的试样含水率是通过滴定管系统进行量测的。此方法测量试件含水率过分依赖试验人员，不断读取并记录滴定管内水位的变化，无法直观的显示某个气压值所对应的试件含水率，自动化水平低。除此之外，土水特征试验耗时较长，压力容器中气压可能由于气体溢出而减小；采用传统压力板仪法,在每级吸力结束后且施加下级吸力之前，需要把土样拿出压力容器进行称量，称量过程中土样可能会有土颗粒掉落，造成数据不准确；使用空压机及其他加压方式，对于10kpa以内的小吸力无法精准控制。因此，为提高土水特征试验中的工作便捷度并减小误差，急需一种岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，以解决现有技术中的隔振措施施工效率慢、隔振效果不达标的问题。

2、本实用新型的岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置的技术方案是这样实现的：

3、岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，包括压力容器、加压单元、水分监测单元以及数控单元，所述压力容器包括上端开口下端封闭的试样桶以及可拆卸固定在试样桶顶部的盖板，压力容器侧壁底部具有连接排水管的通孔，盖板上固定电磁进气阀，电磁进气阀连接进气管的一端，进气管的另一端连接加压单元，进气管上设置低量程压力表，加压单元包括第一储水瓶、第一滑动套件、第二储水瓶及第二滑动套件，第一储水瓶的顶部与进气管相连，第一储水瓶的底部通过水管与第二储水瓶的底部相连，第二储水瓶的顶部设置加水口，第一滑动套件包括与第一储水瓶固连的第一滑块机构及与第一滑块机构导向配合的第一竖向轨道，第二滑动套件包括与第二储水瓶固连的第二滑块机构及与第二滑块机构导向配合的第二竖向轨道；水分检测装置包括电子天平及设于电子天平上的集水瓶，排水管插入集水瓶中，数控单元包括控制器及与控制器连接的电脑，控制器分别与低量程压力表、滑块机构和电子天平连接。

4、优选的，第一竖向轨道和第二竖向轨道均具有滑槽以及竖向分布的齿条，第一滑块机构和第二滑块机构均包括滑动卡接在对应滑槽中的c形固定架、转动插设固定在c形固定架中的伺服电机以及设于伺服电机输出轴上用于与对应齿条啮合配合的齿轮，控制器与对应伺服电机连接。

5、优选的，第一竖向轨道和第二竖向轨道均具有滑槽，第一滑块机构和第二滑块机构均包括滑动卡接在对应滑槽中的c形滑块以及设于c形滑块底部的电动推杆，电动推杆固定在对应的第一竖向轨道和第二竖向轨道上或者固定在地板上，控制器与对应的电动推杆连接。

6、优选的，所述盖板的周向均布供螺栓卡入的上卡槽，所述试样桶的轴向设有固定环，固定环上均布供螺栓卡入的下卡槽， 所述盖板和所述试样桶通过卡入上、下卡槽中的螺栓可拆卸固定连接。

7、优选的，所述盖板和所述试样桶之间具有密封圈。

8、本实用新型的测试装置在使用的时候，控制器控制第一储水瓶和第二储水瓶在相同的高度，对第二储水瓶注水并保持第一储水瓶和第二储水瓶水面高度相同，在压力容器中放入饱和后的陶土板，将陶土板的排水口与排水管相连，密封固定压力容器，通过控制第一储水瓶和第二储水瓶的高度差控制压力容器中的气压，同时电子天平监测流出水的质量变化，当达到平衡标准时，数控但愿可自动调整第一储水瓶和第二储水瓶的高度，施加下一级气压，电脑可对收集到的试样含水率信息和施加压力信息进行整合，从而绘制土水特征曲线，本测试装置可对试样准确施加较小范围的压力，且使得整个测试过程高度自动化。

技术特征：

1.岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，包括压力容器、加压单元、水分监测单元以及数控单元，其特征在于：所述压力容器包括上端开口下端封闭的试样桶以及可拆卸固定在试样桶顶部的盖板，压力容器侧壁底部具有连接排水管的通孔，盖板上固定电磁进气阀，电磁进气阀连接进气管的一端，进气管的另一端连接加压单元，进气管上设置低量程压力表，加压单元包括第一储水瓶、第一滑动套件、第二储水瓶及第二滑动套件，第一储水瓶的顶部与进气管相连，第一储水瓶的底部通过水管与第二储水瓶的底部相连，第二储水瓶的顶部设置加水口，第一滑动套件包括与第一储水瓶固连的第一滑块机构及与第一滑块机构导向配合的第一竖向轨道，第二滑动套件包括与第二储水瓶固连的第二滑块机构及与第二滑块机构导向配合的第二竖向轨道；水分检测装置包括电子天平及设于电子天平上的集水瓶，排水管插入集水瓶中，数控单元包括控制器及与控制器连接的电脑，控制器分别与低量程压力表、滑块机构和电子天平连接。

2.如权利要求1所述的岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，其特征在于：第一竖向轨道和第二竖向轨道均具有滑槽以及竖向分布的齿条，第一滑块机构和第二滑块机构均包括滑动卡接在对应滑槽中的c形固定架、转动插设固定在c形固定架中的伺服电机以及设于伺服电机输出轴上用于与对应齿条啮合配合的齿轮，控制器与对应伺服电机连接。

3.如权利要求1所述的岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，其特征在于：第一竖向轨道和第二竖向轨道均具有滑槽，第一滑块机构和第二滑块机构均包括滑动卡接在对应滑槽中的c形滑块以及设于c形滑块底部的电动推杆，电动推杆固定在对应的第一竖向轨道和第二竖向轨道上或者固定在地板上，控制器与对应的电动推杆连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，其特征在于：所述盖板的周向均布供螺栓卡入的上卡槽，所述试样桶的轴向设有固定环，固定环上均布供螺栓卡入的下卡槽， 所述盖板和所述试样桶通过卡入上、下卡槽中的螺栓可拆卸固定连接。

5.根据权利要求4所述的岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，其特征在于：所述盖板和所述试样桶之间具有密封圈。

技术总结
本技术提出了一种岩土试样小吸力范围土水特征曲线的测试装置，包括压力容器、加压单元、水分监测单元以及数控单元，压力容器包括试样桶以及盖板，压力容器侧壁底部具有连接排水管的通孔，盖板上固定电磁进气阀，电磁进气阀连接进气管的一端，进气管的另一端连接加压单元；水分检测装置包括电子天平及设于电子天平上的集水瓶，数控单元包括控制器及与控制器连接的电脑，控制器分别与低量程压力表、滑块机构和电子天平连接。本技术的测试装置可对试样准确施加较小范围的压力，且使得整个测试过程高度自动化。

技术研发人员：刘云龙,赵迎澳,顾赛博,张磊,孙培航,任存田,张博远
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：20230712
技术公布日：2024/2/19