CN106769791A - 一种天然黄土节理接触面积的测量装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种天然黄土节理接触面积的测量装置及方法，包括密封桶、进气装置、多孔放样平台和桶盖；桶盖设置在密封桶的上端，多孔放样平台垂直于密封桶的内壁设置在桶盖的下方；密封桶的侧壁底部设置有进气口，进气装置与进气口相连；桶盖上设置有出气口。本发明的装置可以使粉末均布在节理表面，该系统便于加工，材料易取，有较好的经济效益，系统运行原理易懂、操作简单，且可取的较好的均铺效果。

Description

一种天然黄土节理接触面积的测量装置及方法
技术领域
本发明属于天然黄土节理参数测量领域，特别涉及一种天然黄土节理接触面积的测量装置及方法。
背景技术
黄土节理是黄土形成后经过内外应力作用和新构造形成的空隙，广泛存在于黄土高原地区，它的存在对黄土的特性有着不可忽视的影响。节理渗流是黄土地区隧道、窑洞、山体、公路边坡稳定性的重要影响因素，节理接触面积是影响节理渗流的重要因素，因此探索一种简洁、经济、实用的方法获得节理接触面积具有较高的实际意义和工程价值。
目前天然节理接触面积通过组合两片经计算机处理的节理表面形态获得，对技术水平有较高要求，操作难度大。随着人们对节理渗流问题研究的不断深入，如何简洁、经济的获得黄土天然节理接触面积成为急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种天然黄土节理接触面积的测量装置及方法，以解决现有技术中技术水平有较高要求，操作难度大等问题。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种天然黄土节理接触面积的测量装置，包括密封桶、进气装置、多孔放样平台和桶盖；桶盖设置在密封桶的上端，多孔放样平台垂直于密封桶的内壁设置在桶盖的下方；密封桶的侧壁底部设置有进气口，进气装置与进气口相连；桶盖上设置有出气口；密封桶内预置有若干粉末。
进一步的，出气口上还连接有除尘布袋，出气口和除尘布袋通过连接管连接。
进一步的，一种基于天然黄土节理接触面积的测量装置的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：
1)在密封桶底部放置若干粉末，取出含天然黄土节理的标准三轴试样，将半块试样节理面朝上的放置在多孔放样平台上；
2)启动进气装置，粉末在进气装置的作用下扬起，待粉末漂浮充满密封桶后关闭进气装置，待粉末沉积后重新启动进气装置，重复上述步骤，直到节理表面均匀的撒上一层粉末时停止；
3)取出表面覆盖粉末的试样，将另一半试样以对应的位置放在其上，静置两分钟后取下，使用数码相机拍摄节理表面，节理接触的部分颜色会与其他部分不同；
4)使用图像处理软件在图片上绘制网格，表面颜色不同区域所占网格数目与总网格数目的比值即为节理的接触面积与总面积的比值，直接测得总面积从而得到节理的接触面积。
进一步的，粉末使用粒径在0.075mm以下的粉末。
进一步的，密封桶采用透明材质。
与现有技术相比，本发明有以下技术效果：
本发明的装置可以使粉末均布在节理表面，该系统便于加工，材料易取，有较好的经济效益，系统运行原理易懂、操作简单，且可取的较好的均铺效果。
本发明通过在节理表面均铺粉末，结合图像处理技术，获得黄土节理的接触面积，方法简单、经济、实用性强，为测量节理接触面积提供了新思路。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
其中：1、密封桶；2、桶盖；3、出气口；5、除尘布袋；6、进气口；7、进气装置；8、多孔放样平台。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明进一步说明：
请参阅图1所示，一种天然黄土节理接触面积的测量装置，包括密封桶1、进气装置7、多孔放样平台8和桶盖2；桶盖2设置在密封桶1的上端，多孔放样平台8垂直于密封桶1的内壁设置在桶盖2的下方；密封桶1的侧壁底部设置有进气口6，进气装置7与进气口相连；桶盖2上设置有出气口3；密封桶1内预置有若干粉末。
出气口3上还连接有除尘布袋5，出气口3和除尘布袋5通过连接管连接。
一种天然黄土节理接触面积的测量装置的测量方法，所述测量方法包括以下步骤：
1)在密封桶1底部放置若干的粉末，取出含天然黄土节理的标准三轴试样，将半块试样节理面朝上的放置在多孔放样平台8上；
2)启动进气装置7，粉末在进气装置7的作用下扬起，待粉末漂浮充满密封桶1后关闭进气装置7，待粉末沉积后重新启动进气装置7，重复上述步骤，直到节理表面均匀的撒上一层粉末时停止；
3)取出表面覆盖粉末的试样，将另一半试样以对应的位置放在其上，静置两分钟后取下，使用数码相机拍摄节理表面，节理接触的部分颜色会与其他部分不同；
4)使用图像处理软件在图片上绘制网格，表面颜色不同区域所占网格数目与总网格数目的比值即为节理的接触面积与总面积的比值，直接测得总面积从而得到节理的接触面积。
粉末使用粒径在0.075mm以下的粉末。密封桶1采用透明材质。

Claims (5)

1.一种天然黄土节理接触面积的测量装置，其特征在于，包括密封桶(1)、进气装置(7)、多孔放样平台(8)和桶盖(2)；桶盖(2)设置在密封桶(1)的上端，多孔放样平台(8)垂直于密封桶(1)的内壁设置在桶盖(2)的下方；密封桶(1)的侧壁底部设置有进气口(6)，进气装置(7)与进气口相连；桶盖(2)上设置有出气口(3)；密封桶(1)内预置有若干粉末。
2.根据权利要求1所述的一种天然黄土节理接触面积的测量装置，其特征在于，出气口(3)上还连接有除尘布袋(5)，出气口(3)和除尘布袋(5)通过连接管连接。
3.一种基于权利要求1所述的天然黄土节理接触面积的测量装置的测量方法，其特征在于，所述测量方法包括以下步骤：
1)在密封桶(1)底部放置若干粉末，取出含天然黄土节理的标准三轴试样，将半块试样节理面朝上的放置在多孔放样平台(8)上；
2)启动进气装置(7)，粉末在进气装置(7)的作用下扬起，待粉末漂浮充满密封桶(1)后关闭进气装置(7)，待粉末沉积后重新启动进气装置(7)，重复上述步骤，直到节理表面均匀的撒上一层粉末时停止；
3)取出表面覆盖粉末的试样，将另一半试样以对应的位置放在其上，静置两分钟后取下，使用数码相机拍摄节理表面，节理接触的部分颜色会与其他部分不同；
4)使用图像处理软件在图片上绘制网格，表面颜色不同区域所占网格数目与总网格数目的比值即为节理的接触面积与总面积的比值，直接测得总面积从而得到节理的接触面积。
4.根据权利要求3所述的一种天然黄土节理接触面积的测量装置的测量方法，其特征在于，粉末使用粒径在0.075mm以下的粉末。
5.根据权利要求3所述的一种天然黄土节理接触面积的测量装置的测量方法，其特征在于，密封桶(1)采用透明材质。
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JP2004333982A (ja) * 2003-05-09 2004-11-25 Sumitomo Electric Ind Ltd 粉体塗布方法および塗布装置
JP2008119659A (ja) * 2006-11-15 2008-05-29 Osaka Univ 粉体膜形成装置及び粉体膜形成方法
CN206504987U (zh) * 2017-02-27 2017-09-19 西安建筑科技大学 一种天然黄土节理接触面积的测量装置

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肖维民 等: "考虑接触面积影响的粗糙节理渗流分析" *

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