CN209215150U - 一种密度计法颗粒分析实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密度计法颗粒分析实验装置，包括底板，底板上竖直固定设置有固定杆，固定杆上自上而下至少滑动设置有两个滑动套，滑动套上均连接有伸缩杆，位于上方的伸缩杆上连接激光测距仪，位于下方的伸缩杆上连接固定夹，固定夹用于卡接密度计，固定夹正下方的底板上设置有量筒。本实用新型具有便捷、准确地测定土粒级配，减少人工操作的优点。

Description

一种密度计法颗粒分析实验装置

技术领域

本实用新型涉及土木工程土工测试技术领域，具体是一种颗粒分析实验的密度计法实验装置。

背景技术

土工测试技术是岩土工程学科的重要组成部分，旨在研究土的颗粒大小、级配和粒组含量，对土进行工程分类，其成果的准确性通常会影响到土工建筑物的设计方案和选址。密度计法是土工实验中颗粒分析的常用方法之一，也是操作最为繁琐的实验。

密度计法颗粒分析实验过程如下：将过0.075mm筛的土粒的悬液倒入1000mL量筒中，加入分散剂，加水配成1000mL悬液，用搅拌器上下搅拌1-2min，待土颗粒在水中均匀分布后，静止悬液，让土粒沉降，沉降过程中，在《土工测试技术》中所规定的1min，2min，5min，15min，30min，60min，1440min时间点，用密度计测量悬液在不同时间点的不同深度处的密度，根据密度计读数和土粒下沉时间，利用斯托克斯公式（Stocks）算出某粒径大小d(mm)以及小于该粒径d的颗粒占土样的百分数。

现有的实验装置主要由量筒、搅拌器、乙种密度计、秒表组成。在操作时，需要频繁地将密度计放入悬液中、读数、取出密度计放入另一个清水量筒中。由于繁琐的过程和过于简单的实验装置，我们发现了实验存在的以下几个问题：

1、在从悬液中取出乙种密度计时带出了部分土颗粒，且在把乙种密度计从清水量筒中取出放入悬液时又带入了水，对悬液有稀释作用，使得实验结果存在误差。

2、密度计置入悬液后，往往无法等到密度计完全静止便要进行读数，且读数时视线条件较差，导致读数存在较大误差，影响实验结果。

3、实验过程复杂繁琐，往往需要两到三位同学共同完成，且因为人为操作产生的误差较大。

实用新型内容

为克服现有实验装置的不足及固有缺陷，本实用新型提出一种新型密度计发颗粒分析实验装置，具有便捷、准确地测定土粒级配，减少人工操作的优点。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种密度计法颗粒分析实验装置，包括底板，底板上竖直固定设置有固定杆，固定杆上自上而下至少滑动设置有两个滑动套，滑动套上均连接有伸缩杆，位于上方的伸缩杆上连接激光测距仪，位于下方的伸缩杆上连接固定夹，固定夹用于卡接密度计，固定夹正下方的底板上设置有量筒。

进一步地，密度计零刻度线处安置环形反光片，环形反光片用于激光测距。

进一步地，所述实验装置还包括一个搅拌器。搅拌器用于搅拌量筒中的悬液。

优选地，固定杆与底板焊接连接。量筒可选择胶结在底板上。

进一步地，激光测距仪为相位法测距仪。用以测量仪器所在位置与下方目标物之间的距离，实验开始之前测量激光测距仪到量筒1000ml刻度线处的距离，即激光测距仪到液面处的距离，实验时测量激光测距仪到乙种密度计零刻度线处的距离。

本实用新型的有益技术效果：

本实用新型具有便捷、准确地测定土粒级配，减少人工操作的优点。

附图说明

图1是本实用新型总体正视图。

图2是本实用新型密度计的结构示意图。

图3是本实用新型搅拌器的结构示意图。

图4是本实用新型实验开始前的示意图。

图5是本实用新型测量间隔的示意图。

图6是本实用新型测量时的示意图。

具体实施方式

图1-3所示，本实用新型包括底板1、固定杆2、量筒3、滑动套4、伸缩杆5、激光测距仪6、固定器7、密度计8、环形反光片9、搅拌器10。

图1所示，固定杆2和量筒3固定在底板1上，两根伸缩杆5通过滑动套4与固定杆2相连，滑动套可在固定杆2上上下移动。激光测距仪6安置于上侧伸缩杆右端，固定器安置于下侧伸缩杆右端。

图2所示，密度计8的0刻度线处安装一环形反光片9。

图4所示，实验开始前，调节滑动套4，使两根伸缩杆5处于适当高度并固定，用激光测距仪6测量到量筒1000ml刻度线处的距离以后，利用伸缩杆5收起激光测距仪6和固定夹7，向量筒中倒入1000ml粒径小于0.075mm的土粒悬液并加入分散剂，准备完成。

图5所示，实验开始时，先用搅拌器10将量筒中悬液搅拌1min，待土粒均匀分布后，取出搅拌器10并开始计时，伸出下侧伸缩杆5，将带有反光片9的密度计固定在固定夹7上，等待测量。

图6所示，到达测量时间点前15s，松开固定夹7，利用伸缩杆5收起固定夹7，将密度计8缓慢放入悬液，利用伸缩杆5伸出激光测距仪6，测量到密度计0刻度线处距离，由于短时间内密度计无法在悬液中静止，通过激光测距仪6读数的最大值和最小值取平均得到激光测距仪到密度计0刻度线处距离，利用实验前测得的激光测距仪到量筒1000ml刻度线处的距离，减去激光测距仪到密度计0刻度线的距离，即可以得到密度计的读数，记录此时的时间点和密度计读数。

读数完毕后，收起激光测距仪6，从溶液中缓缓取出乙种密度计6，伸出固定夹7固定住密度计8，如图5所示，等待下一次测量。

分别在1min，2min，5min，15min，30min，60min，1440min重复上述步骤，记录数据。最后将所得密度计读数和土粒下沉时间，利用斯托克斯公式算出某粒径大小d(mm)以及小于该粒径d的颗粒占土样的百分数。

Claims (5)

1.一种密度计法颗粒分析实验装置，其特征在于：包括底板，底板上竖直固定设置有固定杆，固定杆上自上而下至少滑动设置有两个滑动套，滑动套上均连接有伸缩杆，位于上方的伸缩杆上连接激光测距仪，位于下方的伸缩杆上连接固定夹，固定夹用于卡接密度计，固定夹正下方的底板上设置有量筒。

2.根据权利要求1所述的一种密度计法颗粒分析实验装置，其特征是：密度计的零刻度线处安装有一个环形反光片。

3.根据权利要求1所述的一种密度计法颗粒分析实验装置，其特征是：所述实验装置还包括一个搅拌器。

4.根据权利要求1所述的一种密度计法颗粒分析实验装置，其特征是：固定杆与底板焊接连接。

5.根据权利要求1所述的一种密度计法颗粒分析实验装置，其特征是：激光测距仪为相位法测距仪。