本實(shí)用新型屬于土工實(shí)驗(yàn)測(cè)量裝置技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種土壤的含水量測(cè)量裝置。
背景技術(shù):
土的含水量是指土在溫度105℃-110℃下烘到恒量時(shí)所失丟的水質(zhì)量與達(dá)到恒量后干土質(zhì)量的比值,以百分?jǐn)?shù)表示。含水量是土的基本物理性質(zhì)指標(biāo)之一,它反映了土的干、濕狀態(tài)。含水量的變化將使土物理力學(xué)性質(zhì)發(fā)生一系列的變化,它可使土變成半固態(tài)、可塑狀態(tài)或流動(dòng)狀態(tài),可使土變成稍濕狀態(tài)、很濕狀態(tài)或飽和狀態(tài),也可造成土在壓縮性和穩(wěn)定性上的差異。含水量還是計(jì)算土的干密度、孔隙比、飽和度、液性指數(shù)等不可缺少的依據(jù),也是建筑物地基、路堤、土壩等施工質(zhì)量控制的重要指標(biāo)。
目前,土的含水量測(cè)定方法主要包括重量法、中子儀法、電阻法、γ射線投射法、TDR法和FDR法等。其中,重量法指通過(guò)使土壤水分中自由態(tài)水以蒸汽形式全部散失掉,再稱重量,從而獲得土的含水量的方法。重量法是當(dāng)前測(cè)定土壤含水量最常用的一種方法,它簡(jiǎn)單易行,有足夠的精度,是土壤水分測(cè)定的基本方法,也是檢驗(yàn)其他方法與其對(duì)比的基礎(chǔ)。
現(xiàn)有的重量法測(cè)定土的含水量多采用烘干法進(jìn)行測(cè)定,但是采用烘干法進(jìn)行測(cè)定時(shí),一次取樣不能太多,否則烘干時(shí)間長(zhǎng)、烘干不均勻容易造成實(shí)驗(yàn)誤差,而取樣量較少往往需要多點(diǎn)取樣、平行試驗(yàn)才能夠得到完整的測(cè)量數(shù)據(jù),工作量往往較大,耗時(shí)長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)效率低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是,現(xiàn)有的重量法測(cè)定土的含水量多采用烘干法進(jìn)行測(cè)定,但是采用烘干法進(jìn)行測(cè)定時(shí),一次取樣不能太多,否則烘干時(shí)間長(zhǎng)、烘干不均勻容易造成實(shí)驗(yàn)誤差,而取樣量較少往往需要多點(diǎn)取樣、平行試驗(yàn)才能夠得到完整的測(cè)量數(shù)據(jù),工作量往往較大,耗時(shí)長(zhǎng),實(shí)驗(yàn)效率低。
為了解決上述問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種土壤的含水量測(cè)量裝置,通過(guò)設(shè)定平行的烘干室,烘干室內(nèi)具有攪拌裝置,可以同時(shí)進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn),通過(guò)攪拌促進(jìn)土壤翻動(dòng)水分揮發(fā),節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,同時(shí)增加遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控,更加方便。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案,一種土壤的含水量測(cè)量裝置,包括烘干室、電子秤,烘干室為類似烘箱的結(jié)構(gòu);烘干室的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有若干加熱器,加熱器可以是熱電阻、電熱絲等電加熱器,通過(guò)內(nèi)側(cè)壁內(nèi)的電線與電源和開(kāi)關(guān)相連;內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干出風(fēng)口,與加熱器所在的夾層相通,所述夾層與烘干室外的鼓風(fēng)機(jī)相連,可以將加熱器產(chǎn)生的熱量鼓入烘干室內(nèi),促進(jìn)溫度升高水分蒸發(fā);烘干室由隔板平均分為2-3個(gè)隔間,每個(gè)隔間對(duì)應(yīng)的頂壁上各設(shè)有一個(gè)排風(fēng)通道,排風(fēng)通道與排風(fēng)扇相連,可以同時(shí)放置2-3個(gè)試樣,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,同時(shí)排風(fēng)通道及時(shí)將蒸發(fā)的水蒸氣帶走,促進(jìn)土樣中的水分蒸發(fā),提高實(shí)驗(yàn)效率;每個(gè)隔間的頂壁上還設(shè)置有轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤中央為轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸與頂壁外的電機(jī)或手搖桿相連;轉(zhuǎn)盤下方為1-3根攪拌棒,所述攪拌棒呈豎直的“之”字型,底部距離托盤0.5-1.5cm,在加熱過(guò)程中可以通過(guò)開(kāi)啟電機(jī)或手動(dòng)搖動(dòng)手搖桿的方式攪動(dòng)土壤試樣,促進(jìn)土壤內(nèi)部水分揮發(fā),節(jié)省測(cè)試時(shí)間;各電子秤的托盤分別設(shè)于每個(gè)隔間內(nèi),托盤的邊緣設(shè)有防漏側(cè)壁,高1-2cm,防止攪動(dòng)的過(guò)程中土壤灑出托盤,托盤的防漏側(cè)壁水平連接有若干彈簧,彈簧與托盤的防漏側(cè)壁和烘干室內(nèi)側(cè)壁通過(guò)卡扣和卡環(huán)相連,彈簧末端分別連接兩個(gè)卡扣,防漏側(cè)壁和烘干室內(nèi)側(cè)壁同一水平高度設(shè)有若干與卡口相匹配的卡環(huán),彈簧一方面起到平衡攪拌力的作用,防止攪動(dòng)過(guò)程中土壤試樣灑出托盤,另一方面起到振動(dòng)托盤的作用,進(jìn)一步加快土壤翻動(dòng),促進(jìn)水分揮發(fā);每個(gè)隔間設(shè)有門,電子秤的顯數(shù)器設(shè)于門外;門的頂部設(shè)有微型攝像裝置,微型攝像裝置取像部位對(duì)準(zhǔn)顯數(shù)器,通過(guò)微型攝像裝置內(nèi)部的無(wú)線/有限信號(hào)發(fā)射裝置與計(jì)算機(jī)相連,可以及時(shí)的將電子秤上的重量數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),實(shí)驗(yàn)人員在計(jì)算機(jī)上就可以監(jiān)控測(cè)量進(jìn)程,待觀察到數(shù)據(jù)恒定后再去實(shí)驗(yàn)室中停止裝置加熱即可,免去了多次來(lái)回跑動(dòng)觀察,可以充分利用實(shí)驗(yàn)間的時(shí)間進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等,提高學(xué)習(xí)效率。
進(jìn)一步的,烘干室的每個(gè)隔間的隔板外壁上設(shè)有溫度傳感器,溫度傳感器可以是PT100鉑電阻測(cè)試器,各溫度傳感器通過(guò)電線分別與溫控器相連,溫控器位于烘干室一側(cè),與加熱器相連,溫度控制采用P.I.D+S.S.R系統(tǒng)同頻道協(xié)調(diào)控制,通過(guò)熱平衡調(diào)溫方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步的,烘干室外壁由保溫材料制成,保證加熱溫度,促進(jìn)水分蒸發(fā)。
進(jìn)一步的,所述托盤為放置在托架上的鐵盤,與托架可拆卸連接,方便拆卸清洗更換。
進(jìn)一步的,所述門為側(cè)開(kāi)式,內(nèi)部設(shè)有一圈密封圈,保障烘干室內(nèi)的溫度不流失,保證加熱溫度。
具體操作過(guò)程如下:
實(shí)驗(yàn)時(shí),將托盤清理干凈后放入烘干室內(nèi),然后歸零,再放入待測(cè)土樣,打開(kāi)微型攝像頭,記錄初始數(shù)據(jù),如果忘記記錄初始數(shù)據(jù),可通過(guò)后期調(diào)看錄像重新記錄;然后關(guān)閉烘干室的門后通過(guò)溫控器設(shè)定烘干溫度,開(kāi)始加熱,加熱一定時(shí)間每隔3-10分鐘手動(dòng)或開(kāi)啟電機(jī)進(jìn)行攪拌,之后通過(guò)計(jì)算機(jī)觀察待測(cè)土樣數(shù)據(jù)即可,待重量恒定后記錄數(shù)據(jù),停止加熱,清理托盤待下次使用。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:
1.設(shè)有多個(gè)烘干室,可以同時(shí)進(jìn)行平行試驗(yàn),能夠保證平行試驗(yàn)時(shí)除重量和取樣部位外其他條件最大程度上相同,保障實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,節(jié)省試驗(yàn)時(shí)間。
2.具有攪拌裝置和振蕩裝置,可以在加熱過(guò)程中翻動(dòng)土壤試樣,加快水分揮發(fā),節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間。
3.可以通過(guò)微型攝像裝置將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),從計(jì)算機(jī)上直接觀察記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程,更加方便快捷,亦可以在忘記記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)調(diào)用,保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型烘干室隔間的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型卡扣、卡環(huán)的放大結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中,烘干室1,電子秤2,加熱器3,排風(fēng)通道4,轉(zhuǎn)盤5,攪拌棒6,托盤7,門8,微型攝像裝置9,卡扣10,卡環(huán)11,彈簧12。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1:
一種土壤的含水量測(cè)量裝置,包括烘干室1、電子秤2,烘干室1為類似烘箱的結(jié)構(gòu);烘干室1的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有若干加熱器3,加熱器3可以是熱電阻、電熱絲等電加熱器,通過(guò)內(nèi)側(cè)壁內(nèi)的電線與電源和開(kāi)關(guān)相連;內(nèi)側(cè)壁上設(shè)有若干出風(fēng)口,與加熱器3所在的夾層相通,所述夾層與烘干室1外的鼓風(fēng)機(jī)相連,可以將加熱器產(chǎn)生的熱量鼓入烘干室內(nèi),促進(jìn)溫度升高水分蒸發(fā);烘干室1由隔板平均分為2-3個(gè)隔間,每個(gè)隔間對(duì)應(yīng)的頂壁上各設(shè)有一個(gè)排風(fēng)通道4,排風(fēng)通道與排風(fēng)扇相連,可以同時(shí)放置2-3個(gè)試樣,節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,同時(shí)排風(fēng)通道及時(shí)將蒸發(fā)的水蒸氣帶走,促進(jìn)土樣中的水分蒸發(fā),提高實(shí)驗(yàn)效率;每個(gè)隔間的頂壁上還設(shè)置有轉(zhuǎn)盤5,轉(zhuǎn)盤5中央為轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸與頂壁外的電機(jī)或手搖桿相連;轉(zhuǎn)盤5下方為1-3根攪拌棒6,所述攪拌棒6呈豎直的“之”字型,底部距離托盤0.5-1.5cm,在加熱過(guò)程中可以通過(guò)開(kāi)啟電機(jī)或手動(dòng)搖動(dòng)手搖桿的方式攪動(dòng)土壤試樣,促進(jìn)土壤內(nèi)部水分揮發(fā),節(jié)省測(cè)試時(shí)間;各電子秤2的托盤7分別設(shè)于每個(gè)隔間內(nèi),托盤7的邊緣設(shè)有防漏側(cè)壁,高1-2cm,防止攪動(dòng)的過(guò)程中土壤灑出托盤,托盤7的防漏側(cè)壁水平連接有若干彈簧12,彈簧12與托盤7的防漏側(cè)壁和烘干室1內(nèi)側(cè)壁通過(guò)卡扣10和卡環(huán)11相連,彈簧末端分別連接兩個(gè)卡扣10,防漏側(cè)壁和烘干室1內(nèi)側(cè)壁同一水平高度設(shè)有若干與卡口10相匹配的卡環(huán)11,彈簧一方面起到平衡攪拌力的作用,防止攪動(dòng)過(guò)程中土壤試樣灑出托盤,另一方面起到振動(dòng)托盤的作用,進(jìn)一步加快土壤翻動(dòng),促進(jìn)水分揮發(fā);每個(gè)隔間設(shè)有門8,電子秤2的顯數(shù)器設(shè)于門8外;門8的頂部設(shè)有微型攝像裝置9,微型攝像裝置9取像部位對(duì)準(zhǔn)顯數(shù)器,通過(guò)微型攝像裝置6內(nèi)部的無(wú)線/有限信號(hào)發(fā)射裝置與計(jì)算機(jī)相連,可以及時(shí)的將電子秤上的重量數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),實(shí)驗(yàn)人員在計(jì)算機(jī)上就可以監(jiān)控測(cè)量進(jìn)程,待觀察到數(shù)據(jù)恒定后再去實(shí)驗(yàn)室中停止裝置加熱即可,免去了多次來(lái)回跑動(dòng)觀察,可以充分利用實(shí)驗(yàn)間的時(shí)間進(jìn)行其他實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理等,提高學(xué)習(xí)效率。
烘干室1外壁由保溫材料制成,保證加熱溫度,促進(jìn)水分蒸發(fā)。
所述托盤為放置在托架上的鐵盤,與托架可拆卸連接,方便拆卸清洗更換。
所述門為側(cè)開(kāi)式,內(nèi)部設(shè)有一圈密封圈,保障烘干室內(nèi)的溫度不流失,保證加熱溫度。
實(shí)施例2:
烘干室的每個(gè)隔間的隔板外壁上設(shè)有溫度傳感器,溫度傳感器可以是PT100鉑電阻測(cè)試器,各溫度傳感器通過(guò)電線分別與溫控器相連,溫控器位于烘干室一側(cè),與加熱器3相連,溫度控制采用P.I.D+S.S.R系統(tǒng)同頻道協(xié)調(diào)控制,通過(guò)熱平衡調(diào)溫方式進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。
其余均與實(shí)施例1相同。
具體操作過(guò)程如下:
實(shí)驗(yàn)時(shí),將托盤清理干凈后放入烘干室內(nèi),然后歸零,再放入待測(cè)土樣,打開(kāi)微型攝像頭,記錄初始數(shù)據(jù),如果忘記記錄初始數(shù)據(jù),可通過(guò)后期調(diào)看錄像重新記錄;然后關(guān)閉烘干室的門后通過(guò)溫控器設(shè)定烘干溫度,開(kāi)始加熱,加熱一定時(shí)間每隔3-10分鐘手動(dòng)或開(kāi)啟電機(jī)進(jìn)行攪拌,之后通過(guò)計(jì)算機(jī)觀察待測(cè)土樣數(shù)據(jù)即可,待重量恒定后記錄數(shù)據(jù),停止加熱,清理托盤待下次使用。