CN207675594U - 基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，包括装试样的容器，容器顶部封闭，底部开放，容器通过固定带固定在第一导轨上，容器下端依次设有滤纸层、金属滤网和橡胶塞，容器通过橡胶塞与排气管、进水管一端相连，进水管另一端与U形管一端相连，U形管另一端分别与注水管一端和测压管一端相连，测压管一侧设有测量尺，测量尺通过螺栓固定在第二导轨上；本实用新型能够对细沙，粉土和毛细管水上升高度较小的黏性土的毛细管上升高度进行测量，且操作简单，简化了实验程序，提高了实验效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤水物理性能测量领域，具体地指一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统。
背景技术
土的毛细管水上升高度是水在土孔隙中因受毛细管作用而上升的最大高度，毛细管水强烈上升高度是对路基工程易发生危害的那部分毛细管水上升高度。土的毛细管水上升高度和速度与土的孔隙大小、结构、交换性阳离子的组成、温度等有关。
测定毛细管水上升高度的常用方法有正水头作用法和负水头作用法2种，另有塑限与含水率曲线交会法。正水头作用法和负水头作用法的试验原理都是根据毛细管水的弯液面所能支持的水柱重力算出土毛细管水上升高度。直接观测法(正水头作用法)适用于粗砂、中砂；土样管法(负水头作用法)适用于细砂、粉土和毛细管水上升高度较小的黏性土；塑限与含水率曲线交会法适用于测定黏性土的毛细管水强烈上升高度。
测定毛细管水上升高度，在估算地下水位升高时，可判定某些地区是否会变成沼泽，盐碱化等工程问题，而现有的工程实际中此类试验装置较少，因此有必要设计一套在一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，能够对细沙，粉土和毛细管水上升高度较小的黏性土的毛细管上升高度进行测量，且操作简单，简化实验程序，提高实验效率。
本实用新型为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，包括装试样的容器，所述容器顶部封闭，底部开放，所述容器通过固定带固定在第一导轨上，容器下端依次设有滤纸层、金属滤网和橡胶塞，容器通过所述橡胶塞与排气管、进水管一端相连，所述进水管另一端与U形管一端相连，所述U形管另一端分别与注水管一端和测压管一端相连，所述测压管一侧设有测量尺，所述测量尺通过螺栓固定在第二导轨上。
优选地，所述第一导轨设有两条导轨，两条导轨上均设有螺栓，所述固定带两端通过螺栓固定；所述第一导轨和第二导轨固定在基座上，且相互平行。
优选地，所述注水管另一端还分别与水槽和出水管相连，所述水槽所在的管路上设有第一开关，所述出水管上设有第二开关。
优选地，所述排气管上设有第三开关。
本实用新型的有益效果：本实用新型能够对细沙，粉土和毛细管水上升高度较小的黏性土的毛细管上升高度进行测量，且操作简单，简化了实验程序，提高了实验效率。
附图说明
图1 为一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统的结构示意图；
图2 为一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统中基座的示意图；
图3 为一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统中固定带的示意图；
图中，容器1、滤纸层2、金属滤网3、橡胶塞4、排气管5、进水管6、U形管7、注水管8、测压管9、测量尺10、固定带11、第一导轨12、第二导轨13、螺栓14、基座15、水槽16、第一开关17、出水管18、第二开关19、第三开关20。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
如图1至图3所示，一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，包括装试样的容器1，所述容器1顶部封闭，底部开放，所述容器1通过固定带11固定在第一导轨12上，容器1下端依次设有滤纸层2、金属滤网3和橡胶塞4，容器1通过所述橡胶塞4与排气管5、进水管6一端相连，所述进水管6另一端与U形管7一端相连，所述U形管7另一端分别与注水管8一端和测压管9一端相连，所述测压管9一侧设有测量尺10，所述测量尺10通过螺栓14固定在第二导轨13上。
优选地，所述第一导轨12设有两条导轨，两条导轨上均设有螺栓14，所述固定带11两端通过螺栓14固定；所述第一导轨12和第二导轨13固定在基座15上，且相互平行，所述容器1和测量尺10能在导轨上滑动。
优选地，所述注水管8另一端还分别与水槽16和出水管18相连，所述水槽16所在的管路上设有第一开关17，所述出水管18上设有第二开关19。
优选地，所述排气管5上设有第三开关20。
本实施例工作原理如下：
1、关闭第一开关17、第二开关19、第三开关20，将水槽16注满水，取代表性的试样500-600g左右，研散后分数次装入底部铺有金属滤网3的容器1内，并逐步用振捣棒捣实，使其均匀，达到所需的孔隙比，容器口下端用铺有滤纸层2和金属滤网3的橡胶塞4塞紧，不漏气。
2、调整测量尺10位置，使得零点与试样底部齐平，开启第一开关17和第三开关20，使水缓慢地经注水管8进入到进水管6和测压管9内，并使得进水管6内的水上升至试样底部，排尽管内空气至排气管5流出的水中无气泡时，关闭第一开关17和第三开关20。
3、间断地缓慢开启或关闭第一开关17，使水面由下而上的饱和试样，至试样水面见水时，关闭第一开关17。
4、缓慢打开第二开关19，使得测压管9水面逐渐下降，至管内水面下降或开始上升时，记下此时测压管9中水面读数，准确至0.1mm，此时读数即为毛细管水上升高度。
5、重复第1-5步骤，进行两次以上测定，取两次想接近结果的算术平均值。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，包括装试样的容器（1），所述容器（1）顶部封闭，底部开放，其特征在于：所述容器（1）通过固定带（11）固定在第一导轨（12）上，容器（1）下端依次设有滤纸层（2）、金属滤网（3）和橡胶塞（4），容器（1）通过所述橡胶塞（4）与排气管（5）、进水管（6）一端相连，所述进水管（6）另一端与U形管（7）一端相连，所述U形管（7）另一端分别与注水管（8）一端和测压管（9）一端相连，所述测压管（9）一侧设有测量尺（10），所述测量尺（10）通过螺栓（14）固定在第二导轨（13）上。
2.根据权利要求1所述的基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，其特征在于：所述第一导轨（12）设有两条导轨，两条导轨上均设有螺栓（14），所述固定带（11）两端通过螺栓（14）固定；所述第一导轨（12）和第二导轨（13）固定在基座（15）上，且相互平行。
3.根据权利要求1所述的基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，其特征在于：所述注水管（8）另一端还分别与水槽（16）和出水管（18）相连，所述水槽（16）所在的管路上设有第一开关（17），所述出水管（18）上设有第二开关（19）。
4.根据权利要求1所述的基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统，其特征在于：所述排气管（5）上设有第三开关（20）。
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| CN201820069963.0U CN207675594U (zh) | 2018-01-16 | 2018-01-16 | 基于负水头作用法的毛细管水上升高度测量系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110221045A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-10 | 石河子大学 | 用于精确测量超薄多孔介质持水能力的实验装置 |
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2018
- 2018-01-16 CN CN201820069963.0U patent/CN207675594U/zh not_active Expired - Fee Related
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