專利名稱：一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于巖土工程領域，特別涉及一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試 設備。
背景技術：
多孔介質是指包含著氣相和液相的多孔固體，其中含孔隙的多孔固體構成了材料 的可變形骨架，而氣相和液相則在相互連通的孔隙中運動。由于孔隙水壓力的作用，與材料 排水性能密切相關的孔隙度直接影響了多孔介質材料的性能指標。因此，精確測定出多孔 介質材料的孔隙度無論在理論上還是工程實踐中都具有重要的現(xiàn)實意義。目前常用的實驗室測定方法有蠟封法、水中重法、排水法、氣體膨脹法等，但還沒 有公認的最好辦法。本發(fā)明將利用光學和統(tǒng)計學的原理來測定多孔介質的孔隙度，為實驗 室測定孔隙度提供一種新的方法和實驗設備。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種多孔介質土體材料孔隙度的測試設備，解決進行室內 試驗必要的試驗器材。為達到本發(fā)明的目的，采用的技術方案如下一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，由試驗臺、光源系統(tǒng)、樣品夾持 系統(tǒng)和攝像設備、遮光罩和后處理軟件組成。試驗臺上安裝有鋼制導軌，光源系統(tǒng)、樣品夾 持系統(tǒng)和攝像設備均通過底座安放在導軌上，并可在導軌上移動以調整間距。遮光罩將整 個光路與外界隔開，以保證試驗結果不受外界光線的影響。其中試驗臺由平臺，軌道底板、導軌組成，導軌截面呈工字型。光源系統(tǒng)由鹵素燈泡，燈罩、支座組成，鹵素燈泡位于燈罩中間，可通過旋鈕開關 調節(jié)光強大小，燈罩內側涂有反光涂料，支座位于導軌上，可滑動。樣品夾持系統(tǒng)由夾板、平板玻璃、支座組成。平板玻璃一塊為高透光率的光學玻 璃，位于攝像頭一側，一塊為毛玻璃，位于光源一側，兩塊玻璃共同加持樣品，而后安裝在夾 板上；夾板上裝有可調節(jié)光闌，用于遮擋樣品周邊光線，夾板上還裝有固定夾，用于固定平 板玻璃；夾板固定在支座上，支座位于導軌上，可滑動。攝像設備由高速照相機、支座和支架構成，高速攝像機須具備高變焦功能，其安放 支架左右、前后可調，支架安裝在支座上。遮光罩可伸縮，用于提供暗箱，保證拍照效果。后處理軟件建立像素點與空間幾何點的映射，進而通過統(tǒng)計白色光點個數(shù)占總像 素點個數(shù)的百分比得到多空介質材料的空隙度。本發(fā)明的優(yōu)點為1.本發(fā)明基于光學和統(tǒng)計學原理，結構簡單，易于實現(xiàn)。2.試驗方法簡便，便于推廣應用。
說明書附圖
圖1、2是本發(fā)明的組成部分示意圖
Al——平臺 A3——導軌 Bl——支座 B3——燈罩 Cl——支座 C3——平板玻璃 Dl——支座 D3——高速照相機
A2——軌道底板
B2——鹵素燈泡
C2-C4-D2-
夾
板定架 夾固支
I I I
具體實施例方式1)將導軌底板固定在平臺上，導軌安裝在導軌底板上。2)將光源系統(tǒng)、樣品夾持系統(tǒng)、攝像設備的底座安置在導軌上，在分別將光源系 統(tǒng)、樣品夾持系統(tǒng)、攝像設備安裝在相應的底座上。3)將多孔介質材料樣品用平板玻璃夾好，將夾好的平板玻璃安裝在夾持系統(tǒng)上， 安裝時，毛玻璃一側朝向光源；調節(jié)光闌，僅將樣品露出。4)打開高速照相機，調節(jié)高速照相機的上下和左右位置，使高速照相機剛好拍到樣品。5)安裝遮光罩，形成暗室。6)打開鹵素燈泡，調節(jié)光強按鈕，使高速照相機能夠較清晰的拍到透出光點。7)拍照，利用后處理軟件得到多空介質材料的空隙度。
權利要求
一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，其特征在于由試驗臺、光源系統(tǒng)、樣品夾持系統(tǒng)、攝像設備、遮光罩和后處理軟件組成。
2.一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，其特征在于試驗臺由平臺，軌道 底板、導軌組成，導軌截面呈工字型。
3.—種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，其特征在于其光源系統(tǒng)由鹵素燈 泡，燈罩、支座組成，鹵素燈泡位于燈罩中間，燈罩內側涂有反光涂料，支座位于導軌上，可 滑動。
4.一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，其特征在于樣品夾持系統(tǒng)由夾 板、固定夾、平板玻璃、支座組成。
5.一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，其特征在于攝像設備由高速照相 機、支座和支架構成。
6.一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，其特征在于遮光罩可伸縮。
7.一種邊坡抗沖刷室內模型試驗設備，其特征在于后處理軟件可建立像素點與空間幾 何點的映射，進而通過統(tǒng)計白色光點個數(shù)占總像素點個數(shù)的百分比得到多空介質材料的空 隙度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多孔介質材料孔隙度量測的實驗室測試設備，該測試設備由試驗臺、光源系統(tǒng)、樣品夾持系統(tǒng)、攝像設備、遮光罩和后處理軟件組成。其特征是利用光源照射樣品夾持系統(tǒng)上的樣品，在樣品另一側利用高速照相機進行拍照，得到有通過樣品空隙的光線的照片，利用后處理軟件統(tǒng)計照片中白色光點個數(shù)占總像素點個數(shù)的百分比得到多空介質材料的空隙度。主要優(yōu)點是基于光學和統(tǒng)計學原理，結構簡單，易于實現(xiàn)；試驗方法簡便，便于推廣應用。
文檔編號G01N15/08GK101893542SQ201010197359
公開日2010年11月24日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權日2010年8月23日
發(fā)明者周翠英, 張磊, 文建華, 李偉科, 程曄, 黃林沖 申請人:中山大學