CN116399666A - 一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，包括：支架；供水机构，循环机构，循环机构包括第一水管和第二水管，第一水管上等间距转动连接有若干注水管；透明放置架，透明放置架设置有若干个，若干注水管与若干透明放置架一一对应设置，且注水管与透明放置架顶端连通，若干透明放置架上分别设置有若干透明塑料环刀，第二水管与透明放置架底端固定连通；监测机构，监测机构用于监测透明塑料环刀内土样粒子变化数据。本发明所提供的多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，提供一种能够对土体进行化学溶液饱和的、对容器在腐蚀性条件下不受影响、安全的、满足多种要求的实验室装置。
Description
技术领域
本发明涉及土工试验设备领域，特别是涉及一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置。
背景技术
在探究特殊化学环境下土的性质时，要制作大量的环刀土样，实验人员会去采集不同质地的土壤样品，或者采用浸泡环刀土样的方式制作特殊化学环境土样，但这样制作的试样时间长，内部孔隙水溶液的成分和浓度不均匀，无法真实模拟流动下的化学土体，并且由于环刀通常是不锈钢材质，在化学溶液中浸泡下可能会发生化学反应，容易影响土样的物理性质，对实验结果产生较大影响。对于特定温度、水压等要求也无法得到很好的满足。
发明内容
本发明的目的是提供一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，以解决现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，包括：
支架；
供水机构，所述供水机构设置在所述支架上；
循环机构，所述循环机构包括第一水管和第二水管，所述第一水管和所述第二水管均与所述供水机构固定连通，所述第一水管上等间距转动连接有若干注水管；
透明放置架，所述透明放置架设置有若干个，若干所述注水管与若干所述透明放置架一一对应设置，且所述注水管与所述透明放置架顶端连通，若干所述透明放置架上分别设置有若干透明塑料环刀，所述第二水管与所述透明放置架底端固定连通；
监测机构，所述监测机构用于监测所述透明塑料环刀内土样粒子变化数据。
优选的，所述供水机构包括固定连接在所述支架上的水箱，所述水箱内设置有检测组件和加热控制器，所述支架上安装有循环水泵，所述水箱与所述第一水管之间通过所述循环水泵连通，所述第二水管一端与所述水箱固定连通，所述支架上安装有集成信息显示屏，所述检测组件和所述加热控制器分别与所述集成信息显示屏电性连接。
优选的，所述检测组件包括PH浓度检测仪，所述PH浓度检测仪与所述集成信息显示屏电性连接。
优选的，所述注水管两端安装有轴承装置，所述注水管通过所述轴承装置转动连接在所述第一水管上。
优选的，所述透明塑料环刀上下两端分别设置有透水石。
优选的，所述监测机构包括高速摄像机和计算机分析系统，所述高速摄像机与所述计算机分析系统电性连接，所述高速摄像机通过固定架固定在所述透明放置架侧面。
优选的，若干所述注水管、所述第二水管上分别设置有水阀，所述第二水管上的所述水阀设置在相邻两所述透明放置架之间。
优选的，所述透明放置架包括透明透明壳体，所述透明透明壳体内放置有刀架，所述透明塑料环刀放置在所述刀架上，所述透明壳体的底端固定连接有底座，所述第二水管穿过所述底座与所述透明壳体内部连通，所述透明壳体顶端可拆卸连接有固定板，所述固定板上开设有进水口，所述注水管通过所述进水口与所述透明壳体内部连通。
本发明公开了以下技术效果：
本发明使用时，将有土样的透明塑料环刀放置在透明放置架上，将透明放置架与注水管和第二水管连通，供水机构向第一水管内供水，第一水管通过注水管将水分别注入每个透明放置架内，并使得水将透明放置架填充满，之后停止注水，通过监测机构监测记录土样粒子变化数据，实验结束之后，转动注水管将透明放置架内的透明塑料环刀取出即可得到内部孔隙水溶液的成分和浓度的均匀的土样。
本发明所提供的多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，克服现有技术存在的缺点和不足，相比于传统的土样浸泡方法，提供一种能够对土体进行化学溶液饱和的、对容器在腐蚀性条件下不受影响、安全的、满足多种要求的实验室装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实验装置的主视图；
图2为本发明实验装置工作时的结构示意图；
图3为本发明实验装置未工作时的结构示意图；
图4为本发明透明塑料环刀以及刀架的结构示意图；
图5为本发明供水机构的结构示意图。
其中，1、水箱；2、支架；3、循环水泵；4、PH浓度检测仪；5、热控制器；6、集成信息显示屏；7、轴承装置；8、水阀；9、第一水管；10、高速摄像机；11、刀架；12、透水石；13、透明塑料环刀；14、计算机分析系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-5，本发明提供一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，包括：
支架2；
供水机构，供水机构设置在支架2上；
循环机构，循环机构包括第一水管9和第二水管，第一水管9和第二水管均与供水机构固定连通，第一水管9上等间距转动连接有若干注水管；
透明放置架，透明放置架设置有若干个，若干注水管与若干透明放置架一一对应设置，且注水管与透明放置架顶端连通，若干透明放置架上分别设置有若干透明塑料环刀13，第二水管与透明放置架底端固定连通；
监测机构，监测机构用于监测透明塑料环刀13内土样粒子变化数据。
本发明使用时，将有土样的透明塑料环刀13放置在透明放置架上，将透明放置架与注水管和第二水管连通，供水机构向第一水管9内供水，第一水管9通过注水管将水分别注入每个透明放置架内，并使得水将透明放置架填充满，之后停止注水，通过监测机构监测记录土样粒子变化数据，实验结束之后，转动注水管将透明放置架内的透明塑料环刀13取出即可得到内部孔隙水溶液的成分和浓度的均匀的土样。
本发明所提供的多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，克服现有技术存在的缺点和不足，相比于传统的土样浸泡方法，提供一种能够对土体进行化学溶液饱和的、对容器在腐蚀性条件下不受影响、安全的、满足多种要求的实验室装置。
进一步优化方案，供水机构包括固定连接在支架2上的水箱1，水箱1内设置有检测组件和加热控制器5，支架2上安装有循环水泵3，水箱1与第一水管9之间通过循环水泵3连通，第二水管一端与水箱1固定连通，支架2上安装有集成信息显示屏6，检测组件和加热控制器5分别与集成信息显示屏6电性连接。
进一步优化方案，检测组件包括PH浓度检测仪4，PH浓度检测仪4与集成信息显示屏6电性连接。
通过循环水泵3将水箱1内的水注入至第一水管9内，第一水管9通过注水管进行分流，将水分别注入不同的透明放置架内，当透明放置架内被水填充满之后，水流通过第二水管流出流回至水箱1内，利用加热控制器5调节水箱1内的水温，通过PH浓度检测仪4监测水箱1内水的PH值。
集成信息显示屏6电用于显示水箱1内水的各项参数，同时可控制加热控制器5对水箱1内的水进行加热。
进一步优化方案，注水管两端安装有轴承装置7，注水管通过轴承装置7转动连接在第一水管9上。
注水管通过轴承与第一水管9对接，与第一水管9之间相对可转动。
进一步优化方案，透明塑料环刀13上下两端分别设置有透水石12。
透水石12可使得水流均匀渗入透明塑料环刀13内，透水石12的大小根据透明塑料环刀13的内径选择，保证透水石12可卡接在透明塑料环刀13内即可。
进一步优化方案，监测机构包括高速摄像机10和计算机分析系统14，高速摄像机10与计算机分析系统14电性连接，高速摄像机10通过固定架固定在透明放置架侧面。
进一步优化方案，若干注水管、第二水管上分别设置有水阀8，第二水管上的水阀8设置在相邻两透明放置架之间。通过水阀8控制水流开关。
进一步优化方案，透明放置架包括透明透明壳体，透明透明壳体内放置有刀架11，透明塑料环刀13放置在刀架11上，透明壳体的底端固定连接有底座，第二水管穿过底座与透明壳体内部连通，透明壳体顶端可拆卸连接有固定板，固定板上开设有进水口，注水管通过进水口与透明壳体内部连通。实验之后将固定板取下，即可将透明壳体内的刀架11取出。可在透明壳体内壁顶端安装环形卡块，对固定块进行限位顶端通过卡扣等装置进行暂时限位，顶端可通过卡扣等装置进行暂时限位，避免在注水过程中固定板不能固定在透明壳体内。同时为保证装置的密封性，可在进水口处安装密封胶环，保证注水管出水端与固定板对接处的密封性。
具体实施过程：将有土样的透明塑料环刀13放置在刀架11上，将刀架11放置在透明壳体内，通过固定板对透明壳体进行封闭，之后转动注水管，使得注水管的出水端与固定板上的进水口连通，循环水泵3将水箱1内的水注入至第一水管9内，第一水管9通过注水管进行分流，将水分别注入不同的透明壳体内，使得透明壳体内被水填充满，之后停止注水，通过高速摄像机10进行记录，并将记录的数据传输至计算机分析系统14进行分析，得到丰富的流场空间结构以及流动特性，使用之后，转动注水管将固定板取下，将透明壳体内的刀架11取出，便于后续继续进行实验。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于，包括：
支架(2)；
供水机构，所述供水机构设置在所述支架(2)上；
循环机构，所述循环机构包括第一水管(9)和第二水管，所述第一水管(9)和所述第二水管均与所述供水机构固定连通，所述第一水管(9)上等间距转动连接有若干注水管；
透明放置架，所述透明放置架设置有若干个，若干所述注水管与若干所述透明放置架一一对应设置，且所述注水管与所述透明放置架顶端连通，若干所述透明放置架上分别设置有若干透明塑料环刀(13)，所述第二水管与所述透明放置架底端固定连通；
监测机构，所述监测机构用于监测所述透明塑料环刀(13)内土样粒子变化数据。
2.根据权利要求1所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：所述供水机构包括固定连接在所述支架(2)上的水箱(1)，所述水箱(1)内设置有检测组件和加热控制器(5)，所述支架(2)上安装有循环水泵(3)，所述水箱(1)与所述第一水管(9)之间通过所述循环水泵(3)连通，所述第二水管一端与所述水箱(1)固定连通，所述支架(2)上安装有集成信息显示屏(6)，所述检测组件和所述加热控制器(5)分别与所述集成信息显示屏(6)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：所述检测组件包括PH浓度检测仪(4)，所述PH浓度检测仪(4)与所述集成信息显示屏(6)电性连接。
4.根据权利要求1所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：所述注水管两端安装有轴承装置(7)，所述注水管通过所述轴承装置(7)转动连接在所述第一水管(9)上。
5.根据权利要求1所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：所述透明塑料环刀(13)上下两端分别设置有透水石(12)。
6.根据权利要求1所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：所述监测机构包括高速摄像机(10)和计算机分析系统(14)，所述高速摄像机(10)与所述计算机分析系统(14)电性连接，所述高速摄像机(10)通过固定架固定在所述透明放置架侧面。
7.根据权利要求1所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：若干所述注水管、所述第二水管上分别设置有水阀(8)，所述第二水管上的所述水阀(8)设置在相邻两所述透明放置架之间。
8.根据权利要求1所述的一种多功能的制作和分析水土化学土样的实验装置，其特征在于：所述透明放置架包括透明透明壳体，所述透明透明壳体内放置有刀架(11)，所述透明塑料环刀(13)放置在所述刀架(11)上，所述透明壳体的底端固定连接有底座，所述第二水管穿过所述底座与所述透明壳体内部连通，所述透明壳体顶端可拆卸连接有固定板，所述固定板上开设有进水口，所述注水管通过所述进水口与所述透明壳体内部连通。
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