CN103900855B - 用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置及其取样方法 - Google Patents

用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置及其取样方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,本发明涉及测定装置的技术领域,本发明的取样装置包括有取样支架、试样容器,其中:取样支架上固定有搅拌器,搅拌器的下端伸入试样容器中且没入试样容器的液面以下,取样支架上设有取液器,取液器可升降地设置在试样容器上方,取液器降下时,取液器的下端没入试样容器的液面以下。本发明具有结构简单、价格低廉、自动化程度高、取液精度高的优点。

Description

用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置及其取样方法
技术领域
本发明涉及测定装置的技术领域,尤其涉及土成分测量,具体的说,是一种用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置及其取样方法。
背景技术
成分检测主要是检测产品的已知成分,对已知成分进行定性定量分析,是一个已知成分验证的过程,一般需要做成分检测的是产品出现质量问题,或是产品本身是委托他人生产,为了验证其是否严格按照所提供的配方及要求进行生产。成分检测(包含成分检测、成分测试项目)是通过谱图对未知成分进行分析的技术方法,土成分含量一般采用实验室分析的方法进行测定,然而,现有的土成分测量,尤其是工程中常用的石灰或水泥稳定土中石灰或水泥的剂量的测量都是纯手工操作,其中取样阶段的大致步骤是将石灰或水泥稳定土倒入氯化铵溶液中,摇晃均匀,静置一段时间,然后用取液器吸取上清液至目标容器中。然而,这种实验因为人工操作导致精度不高,而将操作设计成自动化,又难以控制取液器吸取的液体高度,在实践中,尚未发现有将测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置设计为自动化取样的先例。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状,而提供一种结构简单、价格低廉、自动化程度高、取液精度高的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置及其取样方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:
用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,包括有取样支架、试样容器,其中:取样支架上固定有搅拌器,搅拌器的下端伸入试样容器中且没入试样容器的液面以下,取样支架上设有取液器,取液器可升降地设置在试样容器上方,取液器降下时,取液器的下端没入试样容器的液面以下。
为优化上述技术方案,采取的具体措施还包括:
上述的搅拌器上设有电机,取液器铅垂放置且由升降架控制升降。
上述的试样容器放置在取样支架的支架底座上,支架底座上设有固定装置,试样容器通过固定装置与取样支架固定连接。
上述的取样支架与试样容器的接触面垫设有用于防止试样容器滑移的橡胶垫。
上述的固定装置为对称设置的紧固拉扣,紧固拉扣的数量为两个或四个。
上述的升降架上固定铅垂设置的标杆,标杆位于试样容器外部,且标杆上设有用于指示取液器插入试样容器液面以下深度的标杆刻度,试样容器为透明或半透明容器。
上述的取液器上设有用于标示插入试样容器液面以下深度的取液器刻度,试样容器为透明或半透明容器。
上述的取液器包括有取液器吸管、溢液容器,取液器吸管上端插入溢液容器中且取液器吸管的管腔容积与目标取液体积值相适配,溢液容器上设有能使溢液容器内产生负压的负压产生装置以及使溢液容器内负压消失的泄压口,溢液容器的下部设置有泄液口。
一种用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置的取样方法,包括以下步骤:
步骤一、取规定重量的土样加入到试样容器中;
步骤二、在试样容器中倒入规定体积的氯化铵溶液,并使氯化铵溶液与土样的混合液浸没搅拌器的下端;
步骤三、按土样的种类设置相应的搅拌时间及搅拌次数,开启搅拌器对氯化铵溶液与土样的混合液进行搅拌;
步骤四、将搅拌后的混合液静置规定的时间后,控制升降架将取液器降下,使取液器下端浸入液面规定深度;
步骤五、控制取液器汲取规定体积量的混合液上清液;
步骤六、控制升降架将取液器升起,使取液器下端离开试样容器,并将取液器移动到目标容器上,将取液器内的液体释放到目标容器中。
上述的步骤一中的土样分为细粒土和粗粒土,细粒土的规定重量为300g,与之相对应的氯化铵溶液规定体积为600ml,搅拌器的搅拌时间为三分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次,中、粗粒土的规定重量为1000g,与之相对应的氯化铵溶液规定体积为2000ml,搅拌器的搅拌时间为五分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次;步骤四中搅拌后的混合液静置时间为10分钟,取液器下端浸入液面规定深度为1cm至2cm,步骤五中取液器汲取的混合液上清液规定体积量为10ml。
本发明的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,包括有取样支架、试样容器,其中:取样支架上固定有搅拌器,搅拌器的下端伸入试样容器中且没入试样容器的液面以下,取样支架上设有取液器,取液器可升降地设置在试样容器上方,取液器降下时,取液器的下端没入试样容器的液面以下。本发明可以用于稳定土中石灰或水泥剂量测试实验中,目前这种实验都是手工作业,自动化程度低,而本发明自动化程度很高,减少人工操作的不确定性,增加实验精度。同时,稳定土中石灰或水泥剂量测试实验中移液体积基本固定,具有固定容积的取液器可以很好地适应该实验,本发明也充分考虑到这种情况,设计了一种具有与取液量适配的取液器吸管,使得取液操作要求的操作精度大大降低,进一步提升稳定土中石灰或水泥剂量测试实验自动化的程度。
本发明具有结构简单、价格低廉、自动化程度高、取液精度高的优点。
附图说明
图1是本发明第一实施例的结构示意图;
图2是图1中取液器和标杆放置在升降架上的结构示意图;
图3是本发明第二实施例的结构示意图;
图4是图3中取液器放置在升降架上的结构示意图;
图5是本发明第三实施例的结构示意图;
图6是图5中取液器的结构示意图;
图7是固定装置的结构示意图;
图8是搅拌器的结构示意图;
图9是试样容器的结构示意图;
图10是取样支架的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。
图1至图10所示为本发明的结构示意图。
其中的附图标记为:取样支架1、支架底座11、固定装置12、橡胶垫13、试样容器2、搅拌器3、电机31、取液器4、取液器吸管41、溢液容器42、负压产生装置43、泄压口44、泄液口45、升降架5、标杆51。
第一实施例:如图1-2、7-10所示,
用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,包括有取样支架1、试样容器2,其中,取样支架1上固定有搅拌器3,搅拌器3的下端伸入试样容器2中且没入试样容器2的液面以下,取样支架1上设有取液器4,取液器4可升降地设置在试样容器2上方,取液器4降下时,取液器4的下端没入试样容器2的液面以下。
实施例中,搅拌器3上设有电机31,取液器4铅垂放置且由升降架5控制升降。
实施例中,试样容器2放置在取样支架1的支架底座11上,支架底座11上设有固定装置12,试样容器2通过固定装置12与取样支架1固定连接。
实施例中,取样支架1与试样容器2的接触面垫设有用于防止试样容器2滑移的橡胶垫13。
实施例中,固定装置12为对称设置的紧固拉扣,紧固拉扣的数量为两个。
实施例中,升降架5上固定铅垂设置的标杆51,标杆51位于试样容器2外部,且标杆51上设有用于指示取液器4插入试样容器2液面以下深度的标杆刻度,试样容器2为半透明容器。
一种用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置的取样方法,其中,包括以下步骤:
步骤一、取300g细粒土的土样加入到试样容器2中;
步骤二、在试样容器2中倒入为600ml的氯化铵溶液,并使氯化铵溶液与土样的混合液浸没搅拌器3的下端;
步骤三、开启搅拌器3对氯化铵溶液与土样的混合液进行搅拌,搅拌器3的搅拌时间为三分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次;
步骤四、将搅拌后的混合液静置10分钟,如果混合液还是没有出现上清液则继续静置,直至出现上清液,控制升降架5将取液器4降下,使取液器4下端浸入液面1cm;浸入液面的深度由标杆51来指示。
步骤五、控制取液器4汲取10ml的混合液上清液;
步骤六、控制升降架5将取液器4升起,使取液器4下端离开试样容器2,并将取液器4移动到目标容器上,将取液器4内的液体释放到目标容器中。
细粒土是按GBJl45-90标准,粒径小于等于0.075毫米的颗粒(细粒组)质量大于或等于总质量50%的土。大致相当于粉土、粘土。粒径大于0.075毫米小于60mm的颗粒质量大于或等于总质量50%的土称为中、粗粒土,其中砾粒组含量大于砂粒组含量的土称砾类土,砾粒组含量不大于砂粒组含量的土称砂类土。
本发明应用在测定稳定土中石灰或水泥剂量的实验中,所公开的技术涉及该实验中的取样装置和取样方法。
第二实施例:如图3-4、7-10所示,
第二实施例与第一实施例不同之处在于不使用标杆51来指示取液器4插入试样容器2液面以下深度,改用直接在取液器4上刻录刻度来指示取液器4插入试样容器2液面以下深度。
实施例中,取液器4上设有用于标示插入试样容器2液面以下深度的取液器刻度,试样容器2为透明容器。
一种用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置的取样方法,其中,包括以下步骤:
步骤一、取1000g中、粗粒土的土样加入到试样容器2中;
步骤二、在试样容器2中倒入为2000ml的氯化铵溶液,并使氯化铵溶液与土样的混合液浸没搅拌器3的下端;
步骤三、开启搅拌器3对氯化铵溶液与土样的混合液进行搅拌,搅拌器3的搅拌时间为五分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次;
步骤四、将搅拌后的混合液静置10分钟,如果混合液还是没有出现上清液则继续静置,直至出现上清液,控制升降架5将取液器4降下,使取液器4下端浸入液面2cm;浸入液面的深度由取液器刻度来指示。
步骤五、控制取液器4汲取10ml的混合液上清液;
步骤六、控制升降架5将取液器4升起,使取液器4下端离开试样容器2,并将取液器4移动到目标容器上,将取液器4内的液体释放到目标容器中。
未述部分同第一实施例。
第三实施例:如图5-10所示,
本实施例采用了一种新型的取液器4,该取液器有其独特的结构和用法。
实施例中,取液器4包括有取液器吸管41、溢液容器42,取液器吸管41上端插入溢液容器42中且取液器吸管41的管腔容积与目标取液体积值相适配,溢液容器42上设有能使溢液容器42内产生负压的负压产生装置43以及使溢液容器42内负压消失的泄压口44,所述的溢液容器42的下部设置有泄液口45。
本实施例通过一个与目标取液体积值相适配的取液器吸管41来实现高精度取液,例如,取液量为10ml,则本实施例配备与10ml相对应的取液器吸管,然后通过负压产生装置43对取液器吸管41产生负压,使取液器吸管41内充满被取液,而过量的负压使取液器吸管41内的被取液流入溢液容器42中,当取液器4内外压平衡时,取液器吸管41内充满被取液,溢液容器42中有一部分被取液,溢液容器42中这部分被取液是不用的,因为取液器吸管41容积正好与10ml相对应,因此,只要把取液器吸管41内的被取液转移到目标容器中即可完成一次高精度取液。值得说明的是,取液器吸管容积与10ml相对应并不代表取液器吸管容积为10ml,因为要考虑到小体积水溶液的表面张力和取液器吸管从被取液液面下抽出时的水压变化,取液器吸管容积会做一些调整。
本实施例的搅拌器3具有定时制动的功能,可以事先设定好程序,搅拌预设时间后自动停止,同时发出报警信号,提醒使用者搅拌完成,将搅拌后的混合液静置10分钟,取液器4在升降架5控制下自动下降取液,取液完成后升降架5自动将取液器4抬起,转到目标容器液体释放。释放完成后取样装置再次发出报警信号,提醒使用者将目标容器取走。
一种用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置的取样方法,其中,包括以下步骤:
步骤一、取300g细粒土的土样加入到试样容器2中;
步骤二、在试样容器2中倒入为600ml的氯化铵溶液,并使氯化铵溶液与土样的混合液浸没搅拌器3的下端;
步骤三、开启搅拌器3对氯化铵溶液与土样的混合液进行搅拌,搅拌器3的搅拌时间为三分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次;
步骤四、将搅拌后的混合液静置10分钟,如果混合液还是没有出现上清液则继续静置,直至出现上清液,控制升降架5将取液器4降下,使取液器4下端浸入液面1cm;浸入液面的深度由标杆51来指示。
步骤五、控制取液器4汲取10ml的混合液上清液;
步骤六、控制升降架5将取液器4升起,使取液器4下端离开试样容器2,并将取液器4移动到目标容器上,将取液器4内的液体释放到目标容器中。
本实施例中的取液器4的用法如下:
步骤一、将泄压口44保持闭合状态,并使取液器吸管41下端插入被取液液面以下;
步骤二、通过负压产生装置43使溢液容器42内产生负压,该负压使被取液流入取液器吸管41中;
步骤三、被取液充满取液器吸管41后,继续流入溢液容器42内,随着被取液的流入,溢液容器42内的负压逐渐降低,直至被取液不再流入溢液容器42内,此时被取液依然充满取液器吸管41且取液器吸管41上端不被溢液容器42内的被取液浸没;
步骤四、将用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置移至目标容器,并使取液器吸管41下端对准目标容器,打开泄压口44,使溢液容器42内的负压消失,取液器吸管41内的被取液流入目标容器中。
步骤五:将取液器4离开目标容器处,打开设置在溢液容器42下部的泄液口45,将溢液容器42中的被取液排出。
未述部分同第一实施例。
本实施例可以完全实现自动化,使用电机31带动搅拌器3对混合液进行搅拌,通过升降架5控制取液器的升降,由于采用了可以精确定量的取液器吸管41,只需要在取液器4浸入混合液上清液时启动一次负压产生装置43即可,负压的大小要求不高,只要能使取液器吸管41吸满,采用简单的机械组合即可做到。因此,本实施例提供的方案可以完全地实现自动化,减少人工操作的不确定性,增加实验精度。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述,但本领域的普通技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,包括有取样支架(1)、试样容器(2),其特征是:所述的取样支架(1)上固定有搅拌器(3),所述的搅拌器(3)的下端伸入试样容器(2)中且没入试样容器(2)的液面以下,所述的取样支架(1)上设有取液器(4),所述的取液器(4)可升降地设置在试样容器(2)上方,所述的取液器(4)降下时,取液器(4)的下端没入试样容器(2)的液面以下;所述的试样容器(2)放置在取样支架(1)的支架底座(11)上,所述的支架底座(11)上设有固定装置(12),所述的试样容器(2)通过固定装置(12)与取样支架(1)固定连接;所述的取样支架(1)与试样容器(2)的接触面垫设有用于防止试样容器(2)滑移的橡胶垫(13);所述的固定装置(12)为对称设置的紧固拉扣,所述的紧固拉扣的数量为两个或四个;升降架(5)上固定铅垂设置的标杆(51),所述的标杆(51)位于试样容器(2)外部,且所述的标杆(51)上设有用于指示取液器(4)插入试样容器(2)液面以下深度的标杆刻度,所述的试样容器(2)为透明或半透明容器。
2.根据权利要求1所述的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,其特征是:所述的搅拌器(3)上设有电机(31),所述的取液器(4)铅垂放置且由升降架(5)控制升降。
3.根据权利要求1所述的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,其特征是:所述的取液器(4)上设有用于标示插入试样容器(2)液面以下深度的取液器刻度,所述的试样容器(2)为透明或半透明容器。
4.根据权利要求1所述的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置,其特征是:所述的取液器(4)包括有取液器吸管(41)、溢液容器(42),所述的取液器吸管(41)上端插入溢液容器(42)中且所述的取液器吸管(41)的管腔容积与目标取液体积值相适配,所述的溢液容器(42)上设有能使溢液容器(42)内产生负压的负压产生装置(43)以及使溢液容器(42)内负压消失的泄压口(44),所述的溢液容器(42)的下部设置有泄液口(45)。
5.一种如权利要求1所述的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置的取样方法,其特征是:包括以下步骤:
步骤一、取规定重量的土样加入到试样容器(2)中;
步骤二、在试样容器(2)中倒入规定体积的氯化铵溶液,并使氯化铵溶液与土样的混合液浸没搅拌器(3)的下端;
步骤三、按土样的种类设置相应的搅拌时间及搅拌次数,开启搅拌器(3)对氯化铵溶液与土样的混合液进行搅拌;
步骤四、将搅拌后的混合液静置规定的时间后,控制升降架(5)将取液器(4)降下,使取液器(4)下端浸入液面规定深度;
步骤五、控制取液器(4)汲取规定体积量的混合液上清液;
步骤六、控制升降架(5)将取液器(4)升起,使取液器(4)下端离开试样容器(2),并将取液器(4)移动到目标容器上,将取液器(4)内的液体释放到目标容器中。
6.根据权利要求5所述的用于测定稳定土中石灰或水泥剂量的取样装置的取样方法,其特征是:所述的步骤一中的土样分为细粒土和粗粒土,所述的细粒土的规定重量为300g,与之相对应的氯化铵溶液规定体积为600ml,搅拌器(3)的搅拌时间为三分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次,粗粒土的规定重量为1000g,与之相对应的氯化铵溶液规定体积为2000ml,搅拌器(3)的搅拌时间为五分钟,搅拌次数为每分钟110次至120次;步骤四中搅拌后的混合液静置时间为10分钟,取液器(4)下端浸入液面规定深度为1cm至2cm,步骤五中取液器(4)汲取的混合液上清液规定体积量为10ml。
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