CN207248671U - 一种土水特征曲线压力仪自动读数的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种土水特征曲线压力仪自动读数的设备，包括固定板和两组结构相同且对称设置的自动读数系统，每组自动读数系统包括量测管、称量瓶、水管以及自动称量数据采集装置，两根量测管对称且竖直固定安装在固定板上，并且所述量测管的顶部和底部分别设置有第一阀门和第二阀门，所述称量瓶置于自动称量数据采集装置上，并且所述称量瓶顶部设置有第三阀门，所述水管的上端密封连通至第二阀门，水管的下端密封连通至称量瓶。通过设置自动称量数据采集装置，以便实验人员随时掌握试验进程，避免了人工读数时的主观误差，有效提高了试验数据采集精度，避免人工频繁读数，有效提高了工作效率。

Description

一种土水特征曲线压力仪自动读数的设备

技术领域：

本实用新型属于土水特征曲线测试技术领域，尤其是涉及一种土水特征曲线压力板仪自动读数的设备。

背景技术：

土水特征曲线是反映非饱和土基本性质的重要参数之一。土水特征曲线试验采用环刀试样，试验时对装有饱和土样的压力容器施加一定的气压力，迫使土样水份渗出达到平衡：利用轴平移技术，使土样的基质吸力等于施加的气压力，然后测量此时的土壤水份含量，从而标定土样的土水特征曲线。非饱和土问题是当前岩土工程界的热门话题，研究非饱和土的土水特征曲线意义重大，通过它可对非饱和土的渗流、强度和体积变化等重要工程特性做出解释和预测。

目前试验中使用较多的方法是通过压力板仪进行非饱和土土水特征曲线的测试，压力板仪基于轴平移技术，通过施加一定的气压，利用陶土板分离空气和水进而达到土水特征曲线测试的目的。利用现有的土水特征曲线压力板仪时，量测玻璃管垂直设置，与压力室中的土样存在水头差，对土样排水/吸水有影响；量测玻璃管直接与大气连通，开孔较大，在试验时间较长的情况下，蒸发量对试验结果有一定影响；量测系统采用人工读取测量玻璃管的液面，较多依赖操作人员的经验，存在主观误差，控制精度较差；量测系统无法自动读数和记录，导致试验工作耗时长，效率低下。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种实现对土样吸收/ 排出的水量自动读取并记录自动读数设备。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种土水特征曲线压力仪自动读数的设备，包括固定板和两组结构相同且对称设置的自动读数系统，每组自动读数系统包括量测管、称量瓶、水管以及自动称量数据采集装置，两根量测管对称且竖直固定安装在固定板上，并且所述量测管的顶部和底部分别设置有第一阀门和第二阀门，所述称量瓶置于自动称量数据采集装置上，并且所述称量瓶顶部设置有第三阀门，所述水管的上端密封连通至第二阀门，水管的下端密封连通至称量瓶。

作为优选，所述自动称量数据采集装置包括控制模块、称重装置、数据采集记录模块和提示模块，所述数据采集记录模块和提示模块分别通过电路连接至控制模块，所述数据采集记录模块还通过电路连接至称重装置，所述控制模块还通过电路连接有数据输出端口。

作为优选，所述水管选用透明水管。

作为优选，所述称量瓶上设置有刻度。

作为优选，所述第三阀门设置为球形阀门。

与现有技术相比，本实用新型的有益之处是：

1、通过设置自动称量数据采集装置，实现了对土样吸收/排出的水量自动读取并记录，以便实验人员随时掌握试验进程，避免了人工读数时的主观误差，有效提高了试验数据采集精度，自动称量数据采集装置的数据采集记录模块可自动记录数据并在两小时数据相同时提示加压/减压，避免人工频繁读数，有效提高了工作效率；

2、通过在量测管和称量瓶顶部设置阀门，减小了量测管、称量瓶与大气连通接触的表面，有效减小了蒸发量对试验的影响，提高试验准确性；

3、在土样等高位置安装连通称量瓶的阀门，避免量测管与土样之间水头差对试验的影响，减小实验误差；

4、称量瓶带有刻度，因此还可实现机械读数与自动读数双读数系统，机械读数读取的试验数据可与自动称量系统读取的试验数据互相校验，进而可保证试验结果的准确性。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型进行详细描述：

如图1所示的一种土水特征曲线压力仪自动读数的设备，包括固定板8和两组结构相同且对称设置的自动读数系统，设置两组自动读数系统的目的在于，试验完成后两组自动读数系统读取的数据进行对比并取二者的平均值，进而可降低误差，提高试验数据的准确性，每组自动读数系统包括量测管2、称量瓶4、水管5以及自动称量数据采集装置7，两根量测管2对称且竖直固定安装在固定板8上，并且所述量测管2的顶部和底部分别设置有第一阀门1和第二阀门6，第一阀门1的作用在于降低量测管2与大气的连通接触面积，第二阀门 6的作用在于避免量测管2与土样之间水头差对试验的影响，减小实验误差，所述称量瓶4置于自动称量数据采集装置7上，并且所述称量瓶4顶部设置有第三阀门3，所述第三阀门3设置为球形阀门，第三阀门3的作用在于降低称量瓶4与大气的连通接触面积，所述水管 5的上端密封连通至第二阀门6，水管5的下端密封连通至称量瓶4，即水管5用于连通量测管2和称量瓶4。

所述自动称量数据采集装置7包括控制模块、称重装置、数据采集记录模块和提示模块，所述数据采集记录模块和提示模块分别通过电路连接至控制模块，所述数据采集记录模块还通过电路连接至称重装置，所述控制模块还通过电路连接有数据输出端口，数据采集记录模块获取称重装置的称重数据记录并传递至控制模块，控制模块分析数据采集记录模块采集记录的数据在两小时后数据相同时，通过提示模块发生声音和灯光提示试验人员进行加压/减压操作。

在实际应用中，为便于试验人员观察确定水管5内的水完全流入称量瓶4中，所述水管5选用透明水管。

此外，为了确保试验结果的准确性，实现机械读数与自动读数双读数系统，所述称量瓶4上设置有刻度，试验人员可通过称量瓶4上的刻度实现人工机械读数，机械读数读取的试验数据可与自动称量系统读取的试验数据互相校验。

实施例一：

被测土样放入压力室中央并与陶土板充分接触，保持压力室密封，压力室置于底座上，并且底座上设置有通过陶土板密封分隔的且注满水的水槽，底座下部设置有两根连通水槽的连通管，并且两根连通管的另一端分别连通至两根量测管2底部的第二阀门6，且保持左右两根量测管2的第一阀门1开启，左侧量测管2底部的第二阀门6关闭，右侧量测管2底部的第二阀门6关闭，用冲刷法排出压力室及底座内的气泡。气泡排出后，保持量测管2和连通管之间的第一阀门1关闭，左侧量测管2底部的第二阀门6开启，右侧量测管2底部的第二阀门 6开启，称量瓶4顶部的第三阀门3打开，施加一级压力，土样中压出的水分通过压力室底部的连通管进入左侧量测管2，左侧量测管2 液面变化，即可进行人工读数并记录为M；同时，土样中压出的水分通过压力室底部的连通管进入右侧量测管2，然后再通过右侧量测管2底部打开的第二阀门6以及水管5流入称量瓶4中，自动称量数据采集装置7对称量瓶4及其内部的水进行自动读数并记录为N；试验人员对数据M和N进行分析比较并取二者的平均值，以保证试验数据的准确性。

需要强调的是：以上仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种土水特征曲线压力仪自动读数的设备，其特征在于：包括固定板(8)和两组结构相同且对称设置的自动读数系统，每组自动读数系统包括量测管(2)、称量瓶(4)、水管(5)以及自动称量数据采集装置(7)，两根量测管(2)对称且竖直固定安装在固定板(8)上，并且所述量测管(2)的顶部和底部分别设置有第一阀门(1)和第二阀门(6)，所述称量瓶(4)置于自动称量数据采集装置(7)上，并且所述称量瓶(4)顶部设置有第三阀门(3)，所述水管(5)的上端密封连通至第二阀门(6)，水管(5)的下端密封连通至称量瓶(4)。

2.根据权利要求1所述的土水特征曲线压力仪自动读数的设备，其特征在于：所述自动称量数据采集装置(7)包括控制模块、称重装置、数据采集记录模块和提示模块，所述数据采集记录模块和提示模块分别通过电路连接至控制模块，所述数据采集记录模块还通过电路连接至称重装置，所述控制模块还通过电路连接有数据输出端口。

3.根据权利要求1所述的土水特征曲线压力仪自动读数的设备，其特征在于：所述水管(5)选用透明水管。

4.根据权利要求1所述的土水特征曲线压力仪自动读数的设备，其特征在于：所述称量瓶(4)上设置有刻度。

5.根据权利要求1所述的土水特征曲线压力仪自动读数的设备，其特征在于：所述第三阀门(3)设置为球形阀门。