CN104914000A - 一种可控温湿度的自动实时称量系统 - Google Patents

一种可控温湿度的自动实时称量系统 Download PDF

Info

Publication number
CN104914000A
CN104914000A CN201510328516.3A CN201510328516A CN104914000A CN 104914000 A CN104914000 A CN 104914000A CN 201510328516 A CN201510328516 A CN 201510328516A CN 104914000 A CN104914000 A CN 104914000A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water bath
sealable tank
weighing system
automatically
tank
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510328516.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104914000B (zh
Inventor
张华�
张沣
申科
袁密
李茂�
曹金露
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Three Gorges University CTGU
Original Assignee
China Three Gorges University CTGU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Three Gorges University CTGU filed Critical China Three Gorges University CTGU
Priority to CN201510328516.3A priority Critical patent/CN104914000B/zh
Publication of CN104914000A publication Critical patent/CN104914000A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104914000B publication Critical patent/CN104914000B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

一种可控温湿度的自动实时称量系统，包括盛水的水浴箱、盛有饱和盐溶液的密封罐，试件置于载样篮中，载样篮挂在称重传感器上，所述载样篮、称重传感器置于所述密封罐中，密封罐置于所述水浴箱中，称重传感器的接线伸出水浴箱外面并与数据采集装置连接，数据采集装置连接显示终端。本发明一种可控温湿度湿度的自动实时称量系统，该系统可以实现在不开密封罐的情况下对试样质量进行自动不间断称量，并实时记录测量数据。不会造成密封罐内水汽的扰动，使试样始终处在特定的温湿度环境中。

Description

一种可控温湿度的自动实时称量系统
技术领域
本发明一种可控温湿度的自动实时称量系统，用于实验试样的称重和土壤总吸力的测量，属于岩土工程技术领域。
背景技术
岩土工程中，经常要遇到测量土壤吸力及其含水状态的情况，将多组不同含水状态下的土体所对应的吸力值的点描绘成一条曲线的话就是土水特征曲线（SWCC），土壤的吸力值分为总吸力和基质吸力两种，对于总吸力值的测量，往往可以通过测量土体的相对湿度来推算出土体吸力值。其基本原理是：通过开尔文公式土体的吸力值与相对湿度有一个对应关系，在某个温度下，知道了相对湿度值也就可以将土体吸力值计算出来。
目前，在实验室中基于相对湿度测量土体吸力值的方法有多种，比较常见的是盐溶液法，其一般过程为将不同种类的饱和盐溶液分别放入对应的密封罐中，然后在密封罐中放入支架，再将土样放在支架上，注意试样不能与密封罐中的溶液接触，一段时间后（20天至两个月不等），待确定试样和罐内水蒸气的水汽交换达到平衡后从罐中取出试样放置在天平上称量，测得其含水率。
上述方法中试样与环境中水汽交换是否达到平衡是通过试样的重量不再发生变化来确定的，往往需要多次测量。通常的试验方法是将试样从密封罐中取出称量之后再放回密封罐中，在这个过程中密封罐在取试样的过程中敞开了一段时间，密封罐内的水汽与外部环境中的水汽发生交流，导致在试样放回密封罐后的一段时间内罐内相对湿度发生改变；另外在取试样的时候试样也会暴露在空气中，其质量也会发生微小的变化，这两种情况的发生，对试验结果都是会产生一定影响的。同时在进行考虑时间影响的试验时，试验过程中称量的次数往往会达到十几乃至几时组，操作过程是比较繁琐的。注：所谓考虑时间影响就是说对试样在达到质量恒定的这段时间的质量随时间的变化进行研究。
发明内容
为了克服上述称量过程中人为操作导致的误差和多次称量过程的繁琐，本发明提供一种可控温湿度湿度的自动实时称量系统，该系统可以实现在不开密封罐的情况下对试样质量进行自动不间断称量，并实时记录测量数据。不会造成密封罐内水汽的扰动，使试样始终处在特定的温湿度环境中。
本发明采取的技术方案为：
一种可控温湿度的自动实时称量系统，包括盛水的水浴箱、盛有饱和盐溶液的密封罐，试件置于载样篮中，载样篮挂在称重传感器上，所述载样篮、称重传感器置于所述密封罐中，密封罐置于所述水浴箱中，称重传感器的接线伸出水浴箱外面并与数据采集装置连接，数据采集装置连接显示终端。
所述水浴箱包括箱盖、内胆，内胆底部设置有多孔隔板、U形发热电阻管，所述多孔隔板用于支撑密封罐、并将密封罐与U形发热电阻管隔开；所述U形发热电阻管用于为水浴箱提供热源。
所述箱盖为不锈钢外壳，其内填充有隔热材料，箱盖与水浴箱通过合页连接。
所述水浴箱侧面设置有侧孔，侧孔用于称重传感器的接线伸出水浴箱外面。
所述密封罐为圆柱形玻璃密封罐，密封罐设有密封盖，密封盖的边缘设置有小孔，所述小孔用于称重传感器的接线伸出密封罐外，称重传感器的接线与小孔之间的缝隙填充有环氧树脂，用于密封。
所述称重传感器一端通过螺丝、环氧树脂与密封盖连接固定，称重传感器另一端设置挂杆。
所述载样篮由不锈钢丝网、网架组成，网架材质为铝线。
所述数据采集装置为NI9205型数据采集卡。
所述显示终端为PC机。
一种可控温湿度的自动实时称量方法，先往水浴箱中加入适量水，往玻璃密封罐中倒入适量的饱和盐溶液，试样放入载样篮中，然后将载样篮挂在称重传感器的挂杆上，将载样篮放入密封罐中，并盖上密封盖，载样篮不与密封罐的罐壁接触，；将装好试样的密封罐放入水浴箱中，关上水浴箱盖，开启水浴箱的U形发热电阻管，并将温度设定为预设温度；同时打开显示终端中的测重程序，点击程序运行键，此时试验正式开始，在显示终端的程序界面上设置一个数据记录间隔时间，显示终端每隔设定的时间记录一次数据。
本发明一种可控温湿度的自动实时称量系统，水浴箱的使用为试验提供了一个恒定的温度环境，并且随着水浴箱温度的调节，可以进行不同温度下的试验研究工作。系统中的自动称量过程简化了试验流程，节省了人力物力，并且减少了因试样取出暴漏在外部环境中造成的质量改变。
附图说明
图1为本发明的水浴箱俯视结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图；
图3为本发明的剖面结构示意图；
图4为本发明的密封盖结构示意图。
具体实施方式
如图1~图4所示，一种可控温湿度的自动实时称量系统，包括盛水的水浴箱1、盛有饱和盐溶液7的密封罐6，试件9置于载样篮8中，载样篮8挂在称重传感器11上，所述载样篮8、称重传感器11置于所述密封罐6中，密封罐6置于所述水浴箱1中，称重传感器11的接线伸出水浴箱1外面并与数据采集装置13连接，数据采集装置13连接显示终端14。
所述水浴箱1包括箱盖4、内胆，水浴箱盖4上设置有提手15。内胆材质为不锈钢板,内胆尺寸：长、宽、高为55cm*35cm*25cm。内胆7cm处设置有不锈钢质的多孔隔板2，内胆底部设有U形发热电阻管3，U形发热电阻管3连接温控面板5。
所述多孔隔板2用于支撑密封罐6、并将密封罐6与U形发热电阻管3隔开；所述U形发热电阻管3用于为水浴箱1提供热源。
所述箱盖4为不锈钢外壳，其内填充有隔热材料，箱盖4与水浴箱1通过合页连接。
所述水浴箱1侧面设置有侧孔，侧孔用于称重传感器11的接线伸出水浴箱1外面，并与数据采集装置13连接。
所述密封罐6为圆柱形玻璃密封罐，其特点是耐试验中各种溶液的腐蚀。密封罐6设有密封盖10，密封盖10为塑料或有机玻璃材质，在罐盖离边缘2m处钻有小孔，便于密封罐6内称重传感器11的接线伸出密封罐6外，同时用环氧树脂将接线与小孔之间的缝隙填满以形成密封环境。
所述称重传感器11为高精度单点式称重传感器，其精度高于0.01g，量程为300g。所述称重传感器11一端通过螺丝16、环氧树脂与密封盖10连接固定，称重传感器11另一端设置挂杆12。称重传感器11与密封盖10固定的位置接近密封盖10的边缘处，目的是让称重传感器11称量端的投影位于密封罐6的中心处。称重传感器11工作室由直流电源提供12V的工作电压，并产生0~5V的输出电压。
所述载样篮8由不锈钢丝网、网架组成，网架材质为铝线，防止水蒸气吸附在铝线表面或者产生锈蚀从而影响称量效果。
数据采集与控制系统中由数据采集装置13和显示终端14组成，本发明中数据采集装置13为NI9205型数据采集卡，用于采集称重传感器11称重时产生的电压信号，并将收集到的电压信号反馈到显示终端14：PC机上。采用LABVIEW软件对数据进行处理，最终将电压信号转化为质量值。同时在LABVIEW软件上编写程序对测得的质量值进行记录。
一种可控温湿度的自动实时称量方法，先往水浴箱1中加入适量水，往密封罐6中倒入适量的饱和盐溶液7，试样9放入载样篮8中，然后将载样篮8挂在称重传感器11的挂杆12上，将载样篮8放入密封罐6中，并小心盖上密封盖10，这个过程中应注意载样篮8不能与密封罐6的罐壁接触，也不能使密封罐6中的溶液溅到载样篮8和试样9上。将装好试样的密封罐6放入水浴箱1中，并整理好密封罐6外的称重传感器11接线的排布，关上箱盖4，开启水浴箱1，并将温度设定为预设温度。同时打开显示终端14中的相关测重程序，点击程序运行键，此时试验正式开始，在这个过程中，不需要人为的对试样9进行称量，只需在显示终端14的程序界面上设置一个数据记录间隔时间，显示终端14：PC机器，就会每隔设定的时间记录一次数据。
实施例1，考虑平衡时间试验：
先往水浴箱1中加水，往十个密封罐6中分别倒入适量的不同种类的饱和盐溶液7。将制好的环刀土样放入载样篮8中，接着将载样篮8挂在传感器的拉力探头上的挂杆12上，并小心盖上密封盖10。然后将这些密封罐6放入水浴箱1中，关上箱盖4，开启水浴箱1并将温度设定为25℃。同时打开显示终端14中的程序界面，点击程序运行键，并将记录时间设置为每隔1h记录一次，此时试验正式开始，以后一直保持程序运行，直到发现记录到的数据前后差别很小后便可判定试样已经达到平衡，此时从密封罐6中取出试样9，经过烘干后，称取试样9质量，便可计算出每个记录数据点所对应的含水率。
饱和盐溶液7分别为：KOH、LiCl、KNO3、NaBr、MgCl2、KCl、K2SO4、NaCl、KBr、K2CO3 。
实施例2，考虑温度影响试验：
先往水浴箱1中加水，往十个玻璃密封罐6中分别倒入适量的不同种类的饱和盐溶液7。将制好的环刀土样放入载样篮8中，接着将载样篮8挂在传感器的拉力探头上的挂杆12上，并小心盖上密封盖10。然后将这些密封罐6放入水浴箱1中，关上箱盖4，开启水浴箱1并将温度设定为25℃。同时打开显示终端14中的程序界面，点击程序运行键，并将记录时间设置为每隔1h记录一次，此时试验正式开始，以后一直保持程序运行，直到发现记录到的数据前后差别很小后，便可判定试样已经达到平衡，此时将水浴箱1的温度调到35℃，显示终端14的程序界面上的参数不用修改，记录数据再次判定试样达到平衡后将温度上调到45℃，55℃。做完4轮不同温度的试验后，从密封罐6中取出试样9，经过烘干后称取试样质量，便可计算出每个记录数据点所对应的含水率。
饱和盐溶液7分别为：KOH、LiCl、KNO3、NaBr、MgCl2、KCl、K2SO4、NaCl、KBr、K2CO3 。

Claims (10)

1.一种可控温湿度的自动实时称量系统，包括盛水的水浴箱（1）、盛有饱和盐溶液（7）的密封罐（6），其特征在于，试件（9）置于载样篮（8）中，载样篮（8）挂在称重传感器（11）上，所述载样篮（8）、称重传感器（11）置于所述密封罐（6）中，密封罐（6）置于所述水浴箱（1）中，称重传感器（11）的接线伸出水浴箱（1）外面并与数据采集装置（13）连接，数据采集装置（13）连接显示终端（14）。
2.根据权利要求1所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述水浴箱（1）包括箱盖（4）、内胆，内胆底部设置有多孔隔板（2）、U形发热电阻管（3），所述多孔隔板（2）用于支撑密封罐（6）、并将密封罐（6）与U形发热电阻管（3）隔开；所述U形发热电阻管（3）用于为水浴箱（1）提供热源。
3.根据权利要求2所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述箱盖（4）为不锈钢外壳，其内填充有隔热材料，箱盖（4）与水浴箱（1）通过合页连接。
4.根据权利要求1所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述水浴箱（1）侧面设置有侧孔，侧孔用于称重传感器（11）的接线伸出水浴箱（1）外面。
5.根据权利要求1所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述密封罐（6）为圆柱形玻璃密封罐，密封罐（6）设有密封盖（10），密封盖（10）的边缘设置有小孔，所述小孔用于称重传感器（11）的接线伸出密封罐（6）外，称重传感器（11）的接线与小孔之间的缝隙填充有环氧树脂，用于密封。
6.根据权利要求5所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述称重传感器（11）一端通过螺丝（16）、环氧树脂与密封盖（10）连接固定，称重传感器（11）另一端设置挂杆（12）。
7.根据权利要求1所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述载样篮（8）由不锈钢丝网、网架组成，网架材质为铝线。
8.根据权利要求1所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述数据采集装置（13）为NI9205型数据采集卡。
9.根据权利要求1所述一种可控温湿度的自动实时称量系统，其特征在于，所述显示终端（14）为PC机。
10.一种可控温湿度的自动实时称量方法，其特征在于，先往水浴箱（1）中加入适量水，往玻璃密封罐（6）中倒入适量的饱和盐溶液（7），试样（9）放入载样篮（8）中，然后将载样篮（8）挂在称重传感器（11）的挂杆（12）上，将载样篮（8）放入密封罐（6）中，并盖上密封盖（10），载样篮（8）不与密封罐（6）的罐壁接触，；将装好试样（9）的密封罐（6）放入水浴箱（1）中，关上水浴箱盖（4），开启水浴箱（1）的U形发热电阻管（3），并将温度设定为预设温度；同时打开显示终端（14）中的测重程序，点击程序运行键，此时试验正式开始，在显示终端（14）的程序界面上设置一个数据记录间隔时间，显示终端（14）每隔设定的时间记录一次数据。
CN201510328516.3A 2015-06-15 2015-06-15 一种可控温湿度的自动实时称量系统 Active CN104914000B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510328516.3A CN104914000B (zh) 2015-06-15 2015-06-15 一种可控温湿度的自动实时称量系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510328516.3A CN104914000B (zh) 2015-06-15 2015-06-15 一种可控温湿度的自动实时称量系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104914000A true CN104914000A (zh) 2015-09-16
CN104914000B CN104914000B (zh) 2018-06-05

Family

ID=54083256

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510328516.3A Active CN104914000B (zh) 2015-06-15 2015-06-15 一种可控温湿度的自动实时称量系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104914000B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105842104A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 王露露 一种调味料生产工艺中含水量的检测方法
CN106226193A (zh) * 2016-09-22 2016-12-14 中国矿业大学(北京) 一种煤岩毛细吸水量测量方法
CN110095374A (zh) * 2019-04-08 2019-08-06 三峡大学 运用盐溶液法测土水特征曲线的装置及方法
CN111175169A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 中国地质大学（北京） 一种岩石润湿性评价方法
CN114646566A (zh) * 2022-03-15 2022-06-21 河北工业大学 一种针对土水特征曲线的并联无扰动快速测定方法
CN114993875A (zh) * 2022-06-01 2022-09-02 浙江大学 一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201096707Y (zh) * 2007-11-01 2008-08-06 北京科技大学 土壤腐蚀模拟加速试验箱
CN202219174U (zh) * 2011-07-20 2012-05-16 北京英茂药业有限公司 恒温水浴锅
CN203299087U (zh) * 2013-06-05 2013-11-20 无锡天惠塑机有限公司 一种土壤吸水或放水模拟装置
CN204649560U (zh) * 2015-06-15 2015-09-16 三峡大学 一种可控温湿度的自动实时称量系统

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201096707Y (zh) * 2007-11-01 2008-08-06 北京科技大学 土壤腐蚀模拟加速试验箱
CN202219174U (zh) * 2011-07-20 2012-05-16 北京英茂药业有限公司 恒温水浴锅
CN203299087U (zh) * 2013-06-05 2013-11-20 无锡天惠塑机有限公司 一种土壤吸水或放水模拟装置
CN204649560U (zh) * 2015-06-15 2015-09-16 三峡大学 一种可控温湿度的自动实时称量系统

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105842104A (zh) * 2016-03-21 2016-08-10 王露露 一种调味料生产工艺中含水量的检测方法
CN105842104B (zh) * 2016-03-21 2018-09-18 王露露 一种调味料生产工艺中含水量的检测方法
CN106226193A (zh) * 2016-09-22 2016-12-14 中国矿业大学(北京) 一种煤岩毛细吸水量测量方法
CN110095374A (zh) * 2019-04-08 2019-08-06 三峡大学 运用盐溶液法测土水特征曲线的装置及方法
CN110095374B (zh) * 2019-04-08 2022-03-08 三峡大学 运用盐溶液法测土水特征曲线的装置及方法
CN111175169A (zh) * 2019-12-31 2020-05-19 中国地质大学（北京） 一种岩石润湿性评价方法
CN114646566A (zh) * 2022-03-15 2022-06-21 河北工业大学 一种针对土水特征曲线的并联无扰动快速测定方法
CN114993875A (zh) * 2022-06-01 2022-09-02 浙江大学 一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法
CN114993875B (zh) * 2022-06-01 2023-06-16 浙江大学 一种围护结构多孔材料平衡含水量测试装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104914000B (zh) 2018-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104914000A (zh) 一种可控温湿度的自动实时称量系统
CN204649560U (zh) 一种可控温湿度的自动实时称量系统
Rothfuss et al. Partitioning evapotranspiration fluxes into soil evaporation and plant transpiration using water stable isotopes under controlled conditions
CN104713803B (zh) 一种精确测量甲烷在页岩上吸附相密度的方法
CN105301223A (zh) 一种便捷式实时监测水土流失模拟试验方法
CN105223341A (zh) 一种便捷式实时监测水土流失模拟试验装置
CN105865938A (zh) 一种模拟土体承受荷载下进行干湿循环及直剪试验的方法
CN108344653B (zh) 测试土体抵抗冲刷能力的装置及方法
CN106226193A (zh) 一种煤岩毛细吸水量测量方法
CN207623117U (zh) 一种土壤样品制作装置
CN208188025U (zh) 一种采用红外热成像方法测量非饱和土导热系数的装置
CN103822845B (zh) 一种非饱和土体水力特性的各向异性测量装置及测量方法
CN107328882A (zh) 煤挥发性及挥发成分测定装置及测定方法
CN104913999A (zh) 一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置
CN207423761U (zh) 用于模拟滴灌入渗的室内土柱实验装置
CN106769629A (zh) 一种土壤质量含水量检测方法
CN206704790U (zh) 一种饮用水检测用水样保存装置
CN204330517U (zh) 高温高压下页岩气含气量测试采集和计量装置
CN205333459U (zh) 一种定压力的土壤水分特征曲线测定装置
CN209636774U (zh) 一种大埋深土壤水动力特征参数测量装置
CN204649559U (zh) 一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置
CN216484472U (zh) 一种土壤水分传感器标定装置
CN204904695U (zh) 一种干表层形成演化试验观测装置
CN107132146B (zh) 四通道蒸渗仪
CN103217354A (zh) 一种可变环境条件自动蒸渗测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant