本發(fā)明涉及一種土工試驗(yàn)裝置，特別涉及一種不同深度的土壤含水率的測(cè)定裝置。

背景技術(shù)：

含水率是土的三相基本物理指標(biāo)之一，且對(duì)巖土體性質(zhì)影響十分明顯，其數(shù)值的快捷確定對(duì)確定巖土物理力學(xué)性質(zhì)有著非常重要的意義。

建筑材料中的土在使用前通常進(jìn)行含水率的測(cè)定，其方式是將稱量的土樣和容器放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重，然后再次稱量烘干后的土樣和容器，記錄數(shù)據(jù)后，通過公式計(jì)算出土樣的含水率。以此方式做兩次測(cè)定，最后以兩次測(cè)定結(jié)果的平均值作為土樣含水率的測(cè)定值。這種方法耗時(shí)費(fèi)力，完成一次測(cè)定一般需要8個(gè)小時(shí)左右。炒干法的測(cè)定步驟與上述方法大致相同，在操作形式上要用小鏟不斷地翻拌土樣。這種方法能把測(cè)定時(shí)間縮短至30分鐘左右，但是仍然擺脫不了烘干設(shè)備的使用，同時(shí)也存在著消耗能源的缺陷。此外，測(cè)定含水率的方法有酒精燃燒法、比重法和實(shí)容積法，但是都存在操作繁瑣。

公開號(hào)為205538541U的中國專利公開了一種便攜式土樣含水率測(cè)定儀。該設(shè)備包括箱體，箱體內(nèi)分別安裝有稱重器和烘干器，稱重器上設(shè)置有質(zhì)量讀數(shù)顯示器，稱重器上設(shè)置有置物盒一，烘干器上設(shè)置有置物盒二；還包括一個(gè)轉(zhuǎn)桿，轉(zhuǎn)桿一端與置物盒一連接，轉(zhuǎn)桿另一端與置物盒二連接。本發(fā)明攜帶方便、一體化操作便捷、精度較高；將稱重、顯示、烘干一體化，減去人為誤差同時(shí)提高效率方便使用。

公開號(hào)為103592248A的中國專利公開了一種土壤含水率的比色測(cè)定方法，以0.1～30g/L六水氯化鈷的有機(jī)溶液為顯色劑浸提待測(cè)土壤樣品，去除固體物質(zhì)，得待測(cè)溶液，在380～680nm的波長下，測(cè)定上述待測(cè)溶液的吸光度；根據(jù)上步所得吸光度在已建立的吸光度-土壤含水率標(biāo)準(zhǔn)曲線上查找對(duì)應(yīng)的土壤含水率；或者將上步所得吸光度代入到已建立的吸光度-土壤含水率標(biāo)準(zhǔn)曲線方程，求得對(duì)應(yīng)的土壤含水率。本發(fā)明的測(cè)水分方法不受土壤種類、成分、容重、擾動(dòng)等的影響，誤差可控制在2％以下，是一種普適性土壤墑情檢測(cè)方法；既適用于在野外現(xiàn)場(chǎng)速測(cè)，也適用于實(shí)驗(yàn)室快速測(cè)定土樣水分。

公開號(hào)為205538541U的中國專利雖然方便攜帶、一體化操作便捷、精度較高；將稱重、顯示、烘干一體化，減少人為誤差同時(shí)提高效率方便使用，但是仍然存在能源消耗，且存在安全隱患。公開號(hào)為103592248A的中國專利雖不受土壤種類、成分、容重、擾動(dòng)等的影響，誤差可控制在2％以下，是一種普適性土壤墑情檢測(cè)方法；既適用于在野外現(xiàn)場(chǎng)速測(cè)，也適用于實(shí)驗(yàn)室快速測(cè)定土樣水分而且檢測(cè)精度高、能測(cè)定低含水率的土樣，但是其需要后期進(jìn)行土樣吸光度值的讀取，還需要后面的算式代換，可能造成不必要的誤差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有含水率測(cè)定方法不易攜帶、步驟繁瑣等問題，提出了一種可測(cè)量不同深度地層的土壤含水率的便攜式土壤含水率測(cè)定儀。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種便攜式土壤含水率測(cè)定儀，所述測(cè)定儀包括中空本體1、儀表裝置2及、錐形插件3，所述的錐形插件3與中空本體1的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置2可脫卸地固定在中空本體1遠(yuǎn)離錐形插件3的一方，所述的儀表裝置2包括移動(dòng)管套21、固定在移動(dòng)管套上彈簧壓力器22，所述的彈簧壓力器22包括固定在移動(dòng)管套上的壓力器顯示表221、與顯示表連動(dòng)的彈簧222，彈簧的受力端與滑塊4固定，所述的滑塊4與所述的移動(dòng)管套21緊密配合；所述的中空本體1與錐形插件3連接的一端開設(shè)有樣品通口5，所述的移動(dòng)管套21的底端超過所的樣品通口5最低處，所述的滑塊設(shè)在所述的樣品通口5最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設(shè)有膨潤土貯存槽31，底端成錐形，所述的膨潤土貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接。

進(jìn)一步，本發(fā)明所述膨潤土貯存槽上端口設(shè)有固定移動(dòng)管套的擋塊6。所述擋塊6可卡住移動(dòng)管套21使其固定在此位置。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的簡易便攜式土壤含水率測(cè)定儀，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，將測(cè)定儀采用靜壓法壓入地層，以測(cè)量不同深度地層的含水率而且整個(gè)儀器體積小，攜帶方便，操作簡單，無需使用能源和烘干設(shè)備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明簡易便攜式土壤含水率測(cè)定儀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明簡易便攜式土壤含水率測(cè)定儀剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-中空本體，2-儀表裝置，21-移動(dòng)管套，22-彈簧壓力器，221-壓力器顯示表，222-彈簧，3-錐形插件，31-膨潤土貯存槽，4-滑塊，5-樣品通口，6-擋塊。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體附圖1-2和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此。

本發(fā)明所述測(cè)定儀包括中空本體1、儀表裝置2及錐形插件3，所述的錐形插件3與中空本體1的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置2可脫卸地固定在中空本體1遠(yuǎn)離錐形插件3的一方，所述的儀表裝置2包括移動(dòng)管套21、固定在移動(dòng)管套上彈簧壓力器22，所述的彈簧壓力器22包括固定在移動(dòng)管套上的壓力器顯示表221、與顯示表連動(dòng)的彈簧222，彈簧的受力端與滑塊4固定，所述的滑塊4與所述的移動(dòng)管套21緊密配合；所述的中空本體1與錐形插件3連接的一端開設(shè)有樣品通口5，所述的移動(dòng)管套21的底端超過所的樣品通口5最低處，所述的滑塊設(shè)在所述的樣品通口5最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設(shè)有膨潤土貯存槽31，底端成錐形，所述的膨潤土貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接，所述膨潤土貯存槽上端口設(shè)有固定移動(dòng)管套的擋塊6，所述擋塊6可卡住移動(dòng)管套21使其固定在此位置。

本發(fā)明具體操作為：

(1)在膨潤土貯存槽31中加入足量的膨潤土并填平整，再將錐形插件3與中空本體1螺紋連接固定，將儀表裝置2固定在中空本體1中，移動(dòng)管套21的底端與擋塊6配合恰好接觸到膨潤土上表面，調(diào)整壓力器顯示表22讀數(shù)歸零。

(2)將測(cè)定儀壓至指定深度地層，利用移動(dòng)管套21上端的圓珠帶動(dòng)移動(dòng)管套向外側(cè)拉動(dòng)，使足量或稍過量的土壤樣品從樣品通口5進(jìn)入移動(dòng)管套21內(nèi)部，具體操作可看壓力器顯示表22讀數(shù)變化判斷土壤的量，當(dāng)土壤樣品接觸到滑塊4時(shí)，壓力器顯示表22會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，盡量使指針在零或稍大于零，此時(shí)土壤樣品足量或稍過量，若指針大幅度轉(zhuǎn)動(dòng)，則土壤量過多，需取出多余土壤。

(3)待土壤樣品充滿移動(dòng)管套21與滑塊4組成的腔室，立刻往下壓移動(dòng)管套21直至與擋塊6配合，關(guān)閉移動(dòng)管套，此時(shí)滑塊4受到土壤的擠壓產(chǎn)生一個(gè)微小的向上的位移，壓力器顯示表22讀數(shù)會(huì)發(fā)生變化，立刻記錄讀數(shù)為F₁，待膨潤土與土壤樣品充分接觸，膨潤土吸水膨脹，壓力器顯示表22的讀數(shù)穩(wěn)定過后，進(jìn)行讀數(shù)記為F₂，然后根據(jù)胡克定律，△F＝F₂-F₁＝k△X，其中k為常數(shù)，為彈簧的彈性系數(shù)，計(jì)算出位移△X，然后通過膨潤土膨脹位移同含水率之間的關(guān)系，進(jìn)而測(cè)定含水率。為提高測(cè)量精度，可重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，取平均值。

進(jìn)一步，本發(fā)明所述的錐形插件3與中空本體為可拆卸的螺紋連接，當(dāng)需要更換膨潤土?xí)r，可拆下錐形插件3進(jìn)行更換，十分方便。

以上所述實(shí)施方法僅是為充分說明本發(fā)明專利所舉的較佳的實(shí)施，本專利的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本專利的基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本專利的保護(hù)范圍之內(nèi)。本專利的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。