CN208171988U - 一种可施加荷载的膨胀仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种可施加荷载的膨胀仪，包括底座、容器、上方敞口的膨胀室、荷载板、立柱和千分表，膨胀室安装在容器中，透水板通过连接杆与荷载板下部连接，荷载板的四周设有多个通孔，立柱一端与底座固定连接，另一端均穿过荷载板的通孔，荷载板能沿立柱上下移动，荷载板上部通过立杆与千分表测量端连接，用于检测荷载板的位移。在荷载板加载选定重量的砝码，依次通过连接杆和透水板将砝码的重力均匀地分布在岩土试样上，实现在选定荷载条件下的轴向膨胀率试验，满足膨胀试验的要求。本实用新型具有结构简单、制造成本低和实用性强等优点，能消除检测温度对试验结果的干扰，还能适用酸碱溶液作为膨胀溶液。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测仪器技术领域，具体涉及一种可施加荷载的膨胀仪。
背景技术
由于地理位置的限制，许多建筑物不得不建造在基于膨胀性土体的地基上。近年来，在极端气候的影响下，因土体吸水膨胀变形引发地基破坏产生的工程事故经常发生，对人民财产安全造成了极大的影响。近年来关于土体的膨胀特性及如何准确测量土体的膨胀指标受到了许多岩土与地质工程领域学者的重视。
在针对圆柱形软岩试样的测限约束膨胀变形试验中，一般膨胀仪的材料为铁制，当使用酸碱溶液作为膨胀溶液时，由于酸碱会与铁发生发应，不但腐蚀仪器，且形成的铁离子成分会对试验的结果造成影响；同时热胀冷缩是自然界的普遍现象,也是工程材料的基本属性，检测环境的温度变化将会影响膨胀变形试验的结果。而且，目前膨胀仪仅能开展无荷载条件下的轴向膨胀率试验，当需要考虑上覆荷载对其影响时，便无法满足试验的要求。为此，设计一种可施加荷载的膨胀仪，不仅能消除检测温度对试验结果的干扰，能适用酸碱溶液作为膨胀溶液，而且能开展选定荷载条件下的膨胀试验，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可施加荷载的膨胀仪，不仅能消除检测温度对试验结果的干扰，能适用酸碱溶液作为膨胀溶液，而且能开展选定荷载条件下的膨胀试验。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种可施加荷载的膨胀仪，包括底座、焊接在底座上用于盛装溶液的容器、上方敞口的膨胀室、荷载板、立柱和千分表，膨胀室安装在容器中，岩土试样置于膨胀室中，用于约束试样的侧向位移，膨胀室内设有多孔的透水板，透水板通过连接杆与荷载板下部连接，荷载板的四周设有多个通孔，多根立柱的下端均与底座固定连接，多根立柱的上端均穿过荷载板的通孔，荷载板能沿立柱上下移动，荷载板上部通过立杆与千分表测量端连接，用于检测荷载板的位移。
优选的方案中，所述底座上设有凹槽，凹槽两端分别与容器和膨胀室连通。
优选的方案中，所述立柱设有限位螺母，限位螺母与立柱螺纹连接，分别位于荷载板的上、下两侧，并通过螺纹可调节限位螺母的高度。
优选的方案中，所述千分表通过横杆与立柱固定连接。
优选的方案中，所述连接杆一端与透水板正中心焊接，另一端与荷载板下部铆钉连接。
优选的方案中，所述底座、容器、膨胀室和透水板均由耐酸碱的材料制成。
优选的方案中，所述透水板为圆形，透水板的直径为50mm，与膨胀室的内径相等，透水板的厚度为4mm。
优选的方案中，所述透水板上小孔的孔径为2mm。
优选的方案中，还包括恒温装置，所述恒温装置包括电加热丝、温度传感器和单片机，电加热丝和温度传感器均设置在容器中，分别与单片机电连接，温度传感器用于检测容器内的溶液温度，并检测信号传输至单片机，单片机控制电加热丝。
本实用新型提供一种受电弓防冻装置，采用上述结构具有以下有益效果：
1）采用在荷载板加载选定重量的砝码，依次通过连接杆和透水板将砝码的重力均匀地分布在岩土试样上，从而实现在选定荷载条件下的轴向膨胀率试验，以满足膨胀试验的要求；
2）底座、容器、膨胀室和荷载板均由耐酸碱的材料制成，例如耐酸钢、聚四氟乙烯或陶瓷材料，从而实现选用酸碱溶液作为试验的膨胀溶液，避免酸碱溶液对普通铁制或玻璃仪器的腐蚀，防止反应的副产物对试验结果的影响；
3）利用恒温装置对容器中溶液进行恒温加热，膨胀室位于容器中，采用水浴加热的方式通过侧壁进行热传导，避免直接加热造成温度的不均匀性，确保岩土试样的温度恒定，从而消除检测温度对试验结果的干扰。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的立体结构示意图；
图2为本实用新型的轴向剖视示意图；
图3为本实用新型的主视示意图；
图4为本实用新型的左视示意图；
图5为本实用新型的A-A剖视示意图；
图6为本实用新型的B-B剖视示意图；
图7为本实用新型的控制结构示意图；
图中：底座1，容器2，膨胀室3，荷载板4，立柱5，千分表6，透水板7，连接杆8，立杆9，凹槽10，限位螺母11，横杆12，电加热丝13，温度传感器14，单片机15。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的说明。在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。
如图1-7中，一种可施加荷载的膨胀仪，包括底座1、焊接在底座1上用于盛装溶液的容器2、上方敞口的膨胀室3、荷载板4、立柱5和千分表6，膨胀室3安装在容器2中，岩土试样置于膨胀室3中，用于约束试样的侧向位移，膨胀室3内设有多孔的透水板7，透水板7通过连接杆8与荷载板4下部连接，荷载板4的四周设有多个通孔，多根立柱5的下端均与底座1固定连接，多根立柱5的上端均穿过荷载板4的通孔，荷载板4能沿立柱5上下移动，荷载板4上部通过立杆9与千分表6测量端连接，用于检测荷载板4的位移。采用在荷载板4加载选定重量的砝码，依次通过连接杆8和透水板7将砝码的重力均匀地分布在岩土试样上，从而实现在选定荷载条件下的轴向膨胀率试验，以满足膨胀试验的要求。
优选的方案中，所述底座1上设有凹槽10，凹槽10两端分别与容器2和膨胀室3连通，容器2中的膨胀溶液通过凹槽10从膨胀室3底部进入岩土试样中，实现自动加膨胀溶液。
优选的方案中，所述立柱5设有限位螺母11，限位螺母11与立柱5螺纹连接，分别位于荷载板4的上、下两侧，并通过螺纹可调节限位螺母11的高度。根据各膨胀试验的要求，通过旋转限位螺母11调节其高度，从而调整荷载板4沿立柱5上下滑动的距离与膨胀试验的距离相匹配，提高试验的效率。
优选的方案中，所述千分表6通过横杆12与立柱5固定连接，通过横杆12固定千分表6的位置，便于精确检测出荷载板4的位移，有利于提高试验的精确度。
优选的方案中，所述连接杆8一端与透水板7正中心焊接，另一端与荷载板4下部铆钉连接，从而通过连接杆8和透水板7将砝码的重力均匀地分布在岩土试样上，有利于提高试验的准确度。
优选的方案中，所述底座1、容器2、膨胀室3和透水板7均由耐酸碱的材料制成，例如耐酸钢、聚四氟乙烯或陶瓷材料，从而实现选用酸碱溶液作为试验的膨胀溶液，避免酸碱溶液对普通铁制或玻璃仪器的腐蚀，防止反应的副产物对试验结果的影响。
优选的方案中，所述透水板7为圆形，透水板7的直径为50mm，与膨胀室3的内径相等，透水板7的厚度为4mm。透水板7不仅能沿膨胀室3内壁上下滑动，还具有一定的结构强度。
优选的方案中，所述透水板7上小孔的孔径为2mm，不仅便于水滴的进出，而且避免岩土试样从小孔中挤出。
优选的方案中，还包括恒温装置，所述恒温装置包括电加热丝13、温度传感器14和单片机15，电加热丝13和温度传感器14均设置在容器2中，分别与单片机15电连接，温度传感器14用于检测容器2内的溶液温度，并检测信号传输至单片机15，单片机15控制电加热丝13。利用恒温装置对容器中溶液进行恒温加热，膨胀室位于容器中，采用水浴加热的方式通过侧壁进行热传导，避免直接加热造成温度的不均匀性，确保岩土试样的温度恒定，从而消除检测温度对试验结果的干扰。
本实用新型还提供上述膨胀仪的使用方法，主要操作步骤如下：
1）在膨胀室底部放置透水石，将圆柱状试样置于透水石上；
2）安装荷载板，铆接圆柱状杆，调节荷载板的位置，使透水板处于试样顶部并相互接触；
3）在荷载板上加载砝码；
4）在长立杆的横杆上安装千分表，调整位置；
5）缓缓向容器内加入溶液，使试样完全浸入溶液中。在实验过程中，要始终保持土样完全浸入水中；
6）按试验规范时间观测要求，适时观察、记录各千分表的数值，若连续三次的变形值均在＜ 0.005mm 范围内，则认为膨胀试验达到稳定。
上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，不是全部的实施例，而不应视为对于本实用新型的限制，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 (9)
1.一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：包括底座（1）、焊接在底座（1）上用于盛装溶液的容器（2）、上方敞口的膨胀室（3）、荷载板（4）、立柱（5）和千分表（6），膨胀室（3）安装在容器（2）中，岩土试样置于膨胀室（3）中，用于约束试样的侧向位移，膨胀室（3）内设有多孔的透水板（7），透水板（7）通过连接杆（8）与荷载板（4）下部连接，荷载板（4）的四周设有多个通孔，多根立柱（5）的下端均与底座（1）固定连接，多根立柱（5）的上端均穿过荷载板（4）的通孔，荷载板（4）能沿立柱（5）上下移动，荷载板（4）上部通过立杆（9）与千分表（6）测量端连接，用于检测荷载板（4）的位移。
2.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述底座（1）上设有凹槽（10），凹槽（10）两端分别与容器（2）和膨胀室（3）连通。
3.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述立柱（5）设有限位螺母（11），限位螺母（11）与立柱（5）螺纹连接，分别位于荷载板（4）的上、下两侧，并通过螺纹可调节限位螺母（11）的高度。
4.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述千分表（6）通过横杆（12）与立柱（5）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述连接杆（8）一端与透水板（7）正中心焊接，另一端与荷载板（4）下部铆钉连接。
6.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述底座（1）、容器（2）、膨胀室（3）和透水板（7）均由耐酸碱的材料制成。
7.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述透水板（7）为圆形，透水板（7）的直径为50mm，与膨胀室（3）的内径相等，透水板（7）的厚度为4mm。
8.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：所述透水板（7）上小孔的孔径为2mm。
9.根据权利要求1所述的一种可施加荷载的膨胀仪，其特征是：还包括恒温装置，所述恒温装置包括电加热丝（13）、温度传感器（14）和单片机（15），电加热丝（13）和温度传感器（14）均设置在容器（2）中，分别与单片机（15）电连接，温度传感器（14）用于检测容器（2）内的溶液温度，并检测信号传输至单片机（15），单片机（15）控制电加热丝（13）。
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| CN109668603A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-04-23 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 一种电芯体积测量装置及方法 |
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