本實(shí)用新型涉及一種土工試驗(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。以此方式做兩次測定，最后以兩次測定結(jié)果的平均值作為土樣含水率的測定值。這種方法耗時(shí)費(fèi)力，完成一次測定一般需要8個(gè)小時(shí)左右。炒干法的測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。本實(shí)用新型攜帶方便、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土壤樣品，去除固體物質(zhì)，得待測溶液，在380～680nm的波長下，測定上述待測溶液的吸光度；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。本實(shí)用新型的測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方法；既適用于在野外現(xiàn)場速測，也適用于實(shí)驗(yàn)室快速測定土樣水分。

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方法；既適用于在野外現(xiàn)場速測，也適用于實(shí)驗(yàn)室快速測定土樣水分而且檢測精度高、能測定低含水率的土樣，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：

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

本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：

一種便攜式土壤含水率測定儀，包括透明中空本體1，透明移動(dòng)管套2、與透明移動(dòng)管套密切配合的中空活塞桿4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，所述的移動(dòng)管套2可脫卸地固定在中空本體1遠(yuǎn)離錐形插件3的一方，所述的中空活塞桿的端部設(shè)阻止所述的中空活塞桿向錐形插件方向移動(dòng)的限制環(huán)，所述移動(dòng)管套壁面設(shè)有豎直刻度，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2的底端超過所的樣品通口5最低處，所述中空活塞桿靠近錐形插件的一端的端面設(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)有吸水反應(yīng)劑貯存槽6，底端成錐形，所述的吸水反應(yīng)劑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，本實(shí)用新型所述吸水反應(yīng)劑為碳化鈣。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述透明中空本體1、透明移動(dòng)管套2均為透明有機(jī)玻璃。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述的吸水反應(yīng)劑貯存槽上端口設(shè)有固定移動(dòng)管套的擋塊7。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述中空活塞桿4選用輕質(zhì)材料制成，使其重量盡可能輕。

本實(shí)用新型的有益效果在于：本實(shí)用新型的簡易便攜式土壤含水率測定儀，結(jié)構(gòu)構(gòu)造簡單，將測定儀采用靜壓法壓入地層，以測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為本實(shí)用新型簡易便攜式土壤含水率測定儀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型簡易便攜式土壤含水率測定儀剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1-中空本體，2移動(dòng)管套，3-錐形插件，4-中空活塞桿，5-樣品通口，6-吸水反應(yīng)劑貯存槽，7-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)本實(shí)用新型對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于此。

本實(shí)用新型為一種便攜式土壤含水率測定儀，包括透明中空本體1，透明移動(dòng)管套2、與透明移動(dòng)管套密切配合的中空活塞桿4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，所述的移動(dòng)管套2可脫卸地固定在中空本體1遠(yuǎn)離錐形插件3的一方，所述的中空活塞桿的端部設(shè)阻止所述的中空活塞桿向錐形插件方向移動(dòng)的限制環(huán)，所述移動(dòng)管套壁面設(shè)有豎直刻度，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2的底端超過所的樣品通口5最低處，所述中空活塞桿靠近錐形插件的一端的端面設(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)有吸水反應(yīng)劑貯存槽6，底端成錐形，所述的吸水反應(yīng)劑貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接；所述吸水反應(yīng)劑為碳化鈣；所述透明中空本體1、透明移動(dòng)管套2均為透明有機(jī)玻璃；所述的吸水反應(yīng)劑貯存槽上端口設(shè)有固定移動(dòng)管套的擋塊7。

本實(shí)用新型所述中空活塞桿4選用輕質(zhì)材料制成，使其重量盡可能輕。

本實(shí)用新型具體操作為：

(1)在吸水反應(yīng)劑貯存槽6中加入足量的吸水反應(yīng)劑(其主要成份為磨細(xì)碳化鈣和粉煤灰分散劑構(gòu)成)并填平整，再將錐形插件3與中空本體1螺紋連接固定，將移動(dòng)管套2固定在中空本體1中，移動(dòng)管套與擋塊7配合恰好接觸到吸水反應(yīng)劑上表面。

(2)將測定儀壓至指定深度地層，利用移動(dòng)管套2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2內(nèi)部。

(3)待土壤樣品充滿移動(dòng)管套2與中空活塞桿4組成的腔室，立刻往下壓移動(dòng)管套2直至與擋塊7配合恰好接觸到吸水反應(yīng)劑上表面，關(guān)閉移動(dòng)管套，此時(shí)中空活塞桿4受到土壤的擠壓產(chǎn)生一個(gè)微小的向上的位移，立刻讀取移動(dòng)管套豎直刻度讀數(shù)記為X₁，待吸水劑吸收待測土中的水充分反應(yīng)，因土壤中水分較少，反應(yīng)不會(huì)像在純水中那樣劇烈，能夠快速產(chǎn)生乙炔氣體，氣體導(dǎo)致體積膨脹中空活塞桿4產(chǎn)生向上位移，進(jìn)行讀數(shù)記為X₂，計(jì)算出位移ΔX＝X₂-X₁，然后根據(jù)PV/T＝C(常數(shù))，計(jì)算出氣壓數(shù)值，然后再由已知的氣態(tài)方程確定氣體壓力同含水率之間的關(guān)系，通過氣態(tài)方程式換算出含水率的數(shù)值，進(jìn)而確定含水率。為提高測量精度，可重復(fù)多次實(shí)驗(yàn)，取平均值。

進(jìn)一步，本實(shí)用新型所述的錐形插件3與中空本體為可拆卸的螺紋連接，當(dāng)需要更換吸水反應(yīng)劑時(shí)，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實(shí)用新型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)。