CN106323746B - 便携式土壤结皮抗折强度测量仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种便携式土壤结皮抗折强度测量仪，包括流体储槽，流体储槽的槽底设有通孔，在流体储槽的外部固定设有支撑腿，在流体储槽的槽底外部还设有两根相互平行的导轨，导轨之间设有可沿导轨上下滑动的测量板，测量板的顶部固定设有盛接槽。本发明便携式土壤结皮抗折强度测量仪结构简单，设计巧妙，利用本发明对土壤结皮的抗折强度以“线”为测量对象进行测量，测量准确可靠；改变了传统测量装置针对土壤结皮上某“点”的测量而导致的点与点之间结皮强度差异性大，需要大量布点的问题，从而减少了工作量，提高了工作效率。本发明提供的衡量土壤结皮抗蚀性的新的测量装置，为利用土壤结皮进行防风固土提供了量化指标和重要指导。

Description

便携式土壤结皮抗折强度测量仪
技术领域：
本发明涉及一种测量仪，尤其涉及便携式土壤结皮抗折强度测量仪。
背景技术：
据调查，目前我国水土流失面积356.92万平方千米，其中风力侵蚀面积195.70万平方千米。土壤结皮的防风固土是防治风蚀的重要措施之一。土壤结皮是表层土壤在降雨、径流或生物等共同作用下形成的较原始土壤致密的土表硬壳，具有一定硬度和强度，一般厚度约数毫米。土壤结皮可以抵抗大风将土壤颗粒、特别是细颗粒携带进入气流，减弱局地的土壤风蚀，也减弱风沙的形成。
目前，在土壤结皮的的研究中，土壤结皮的强度是表征其抗蚀作用的重要技术指标，主要用抗剪强度和抗折强度来衡量。土壤结皮抗剪强度的测量借鉴标准锥体贯入仪(普氏贯入仪)的原理间接测定，借鉴贯入仪的测量原理，土壤结皮的研究者测定土壤结皮的贯入力，计算结皮的抗剪强度；贯入仪的测量核心部分是贯入锥头和给锥体施加力的测力弹簧。该试验方法测定的是一个点(仪器的施力点)的强度，适用于材料强度的空间异质性不大，或者说在同一深度上强度均匀的材料，例如砂浆，或人工填土；对于自然形成的土壤结皮，具有较大的空间异质性，针对点的测量必须大量布设测点才具有一定的代表性。
对于土壤结皮抗折强度的测量，目前国内外没有实用的测量仪器，对土壤结皮的抗折强度进行直接测量。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种加载速度可调的测量土壤结皮垂向折断力或抗折强度的测量仪，为土壤结皮研究，特别是土壤结皮强度的研究提供一种新的定量的测量仪器。
本发明的目的由如下技术方案实施，便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其包括流体储槽，所述流体储槽的槽底设有通孔，在所述流体储槽的外部固定设有支撑腿，在所述流体储槽的槽底外部还设有两根相互平行的导轨，所述导轨之间设有可沿所述导轨上下滑动的测量板，所述测量板的顶部固定设有盛接槽。
进一步的，在所述盛接槽正上方的所述流体储槽槽壁上固定设有流体管，所述流体管与所述盛接槽通过所述通孔连通。
进一步的，所述流体管上设有流量调节器和流量计。
进一步的，所述流体管的底端设有分布器，确保流体均匀分布在所述盛接槽内。
进一步的，在两根所述导轨的相对内侧分别设有滑槽，所述测量板的两端分别置于所述滑槽内。
进一步的，在所述导轨上设有顶紧螺丝，在不使用本发明时，所述顶紧螺丝用于将所述测量板与所述导轨固定。
进一步的，所述测量板的底部一体设有切割刀头。
进一步的，所述测量板的底部设有切割刀头，所述切割刀头与所述测量板通过螺栓连接。
进一步的，所述导轨的长度短于所述支撑腿的长度，避免在测量时，所述导轨与结皮接触，影响测量结果。
进一步的，所述流体储槽为漏斗型结构。
本发明的优点：
本发明便携式土壤结皮抗折强度测量仪结构简单，设计巧妙，利用本发明对土壤结皮的抗折强度以“线”为测量对象进行测量，测量准确可靠；改变了传统测量装置针对土壤结皮上某“点”的测量而导致的点与点之间结皮强度差异性大，需要大量布点的问题，从而减少了工作量，提高了工作效率。本发明提供的衡量土壤结皮抗蚀性的新的测量装置，为利用土壤结皮进行防风固土提供了量化指标和重要指导。
附图说明：
图1为一种便携式土壤结皮抗折强度测量仪主视图；
图2为另一种便携式土壤结皮抗折强度测量仪主视图；
图3为图1的轴测图。
图中：流体储槽1，通孔2，支撑腿3，导轨4，滑槽5，测量板6，盛接槽7，流体管8，流量调节器9，流量计10，分布器11，切割刀头12，顶紧螺丝13。
具体实施方式：
实施例1：
便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其包括漏斗型的流体储槽1，流体储槽1的槽底设有通孔2，在流体储槽1的外部固定设有支撑腿3，在流体储槽1的槽底外部还设有两根相互平行的导轨4，导轨4的长度短于支撑腿3的长度，避免在测量时，导轨4与土壤结皮接触，影响测量结果；在两根导轨4的相对内侧分别设有滑槽5，在两根导轨4之间设有测量板6，测量板6的两端分别置于滑槽5内，测量板6可沿滑槽5上下滑动；测量板6的顶部固定设有盛接槽7，在盛接槽7正上方的流体储槽1上固定设有流体管8，流体管8与盛接槽7通过通孔2连通，流体管8上设有流量调节器9和流量计10，流体管8的底端设有分布器11，确保流体均匀分布在盛接槽7内。
测量板6的底部设有切割刀头12，切割刀头12可如图1所示与测量板6一体设计，也可如图2所示与测量板6通过螺栓连接。
在导轨4上设有顶紧螺丝13，在不使用本发明时，顶紧螺丝13用于将测量板6与导轨4固定。
本发明用于测量土壤结皮抗折强度时，首先通过顶紧螺丝13将测量板6与导轨4固定，而后将支撑腿3固定在土壤中，使导轨4、测量板6恰好处于土壤结皮的上方；在流体储槽1内加入流体，松开顶紧螺丝13，使测量板6置于土壤结皮上，切割刀头12与土壤结皮接触；最后打开流量调节器9，向盛接槽7内注入流体，流体流量可根据流量计10观察，根据流量调节器9调节；当土壤结皮破裂时，关闭流量调节器9，称量盛接槽7内流体质量。
由于本发明在测量土壤结皮抗折强度时，切割刀头12与土壤结皮接触，盛接槽7、测量板6和流体共同对土壤结皮施压，故被测量土壤结皮在该加载速度下的抗折强度可通过公式1计算。
其中：m槽为盛接槽7的质量，m板为测量板6的质量，m刀为切割刀头12的质量，m流为盛接槽7内流体的质量，l为切割刀头12的长度。

Claims (7)

1.便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，其包括流体储槽，所述流体储槽的槽底设有通孔，在所述流体储槽的外部固定设有支撑腿，在所述流体储槽的槽底外部还设有两根相互平行的导轨，所述导轨之间设有可沿所述导轨上下滑动的测量板，所述测量板的顶部固定设有盛接槽，在所述盛接槽正上方的所述流体储槽槽壁上固定设有流体管，所述流体管与所述盛接槽通过所述通孔连通，所述流体管上设有流量调节器和流量计，所述流体管的底端设有分布器。
2.根据权利要求1所述的便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，在两根所述导轨的相对内侧分别设有滑槽，所述测量板的两端分别置于所述滑槽内。
3.根据权利要求2所述的便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，在所述导轨上设有顶紧螺丝。
4.根据权利要求3所述的便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，所述测量板的底部一体设有切割刀头。
5.根据权利要求3所述的便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，所述测量板的底部设有切割刀头，所述切割刀头与所述测量板通过螺栓连接。
6.根据权利要求4或5所述的便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，所述导轨的长度短于所述支撑腿的长度。
7.根据权利要求6所述的便携式土壤结皮抗折强度测量仪，其特征在于，所述流体储槽为漏斗型结构。
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