CN209372538U - 便携式三轴剪切波速测试仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了便携式三轴剪切波速测试仪，包括横梁，所述横梁的两侧均开有第一固定孔，且两个第一固定孔内螺接有框架系统，所述框架系统包括固定杆，且固定杆的一侧通过固定棒连接有孔隙水压力测量管，所述固定杆的底端设有压力室，且压力室包括压力室上盖，所述压力室上盖与固定杆连接，且压力室上盖的顶端开有第二固定孔，所述压力室上盖底端的两侧均焊接有连接杆，且两个连接杆分别位于压力室的两侧，所述压力室上盖的顶部开有导线孔。本实用新型实施简单，可操作性强，可在野外进行现场实验，避免取样扰动造成的误差，可以测定多种土体剪切特性，为工程实践提供更可靠的判据，设备轻便，不受设备尺寸和用电限制。

Description

便携式三轴剪切波速测试仪

技术领域

本实用新型涉及波速测试技术领域，尤其涉及便携式三轴剪切波速测试仪。

背景技术

目前，土体的剪切特性一般在实验室内通过三轴仪进行测试。土样从原位取样运送到实验室制样过程中，土样的密度、含水率和应力状态等指标因取样扰动发生了变化，测定的物性指标并不能反应土体的真实状态，导致测试结果不准，而且一般的测试仪不便携带，不能在野外使用，因此，亟需一种便携式三轴剪切波速测试仪。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的便携式三轴剪切波速测试仪。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

便携式三轴剪切波速测试仪，包括横梁，所述横梁的两侧均开有第一固定孔，且两个第一固定孔内螺接有框架系统，所述框架系统包括固定杆，且固定杆的一侧通过固定棒连接有孔隙水压力测量管，所述固定杆的底端设有压力室，且压力室包括压力室上盖，所述压力室上盖与固定杆连接，且压力室上盖的顶端开有第二固定孔，所述压力室上盖底端的两侧均焊接有连接杆，且两个连接杆分别位于压力室的两侧，所述压力室上盖的顶部开有导线孔，且导线孔内插接有同轴电缆，所述压力室内放置有土样，且土样的顶端和底端分别铰接有土样上盖和土样下盖，所述土样的底端和底端分别焊接有上透水石和下透水石，所述压力室包括压力室壁和压力室底盖，所述压力室的底部内壁上粘接有压力室密封垫，且压力室底盖的顶端粘接有压力室底盖密封垫，所述压力室壁的底端开有围压加载孔，且压力室壁的一侧外壁上开有孔隙水排出口，所述压力室底盖的底端通过连接杆固定有轴向压力缸，所述轴向压力缸的顶端通过螺栓固定有轴向压力缸盖，所述轴向压力缸底端外壁上放置有蓄电池，所述轴向压力缸的一侧外壁上开有轴向压力加载孔，所述轴向压力缸与轴向压力缸盖之间粘接有轴向压力缸盖密封垫。

优选的，所述第二固定孔内插接有量力环固定杆，且量力环固定杆的一侧外壁上通过螺栓固定有量力环，量力环固定杆的顶端与横梁的底端焊接，量力环固定杆与压力室上盖接触处粘接有密封圈，量力环固定杆的一侧外壁上通过螺栓固定有位移传感器。

优选的，所述土样的内壁上粘接有橡皮膜，且土样的顶部外壁上开有反压排水口。

优选的，所述轴向压力缸内填充有液压油，且轴向压力缸的顶端滑动连接有活塞，轴向压力缸的一侧外壁上焊接有小型可调压空压机。

优选的，所述土样上设有弯曲元片，且弯曲元片的上下两端分别焊接有上接点和下接点，上接点和下接点分别通过导线与同轴电缆连接，弯曲元片的外壁上涂有聚氨酯，聚氨酯的外壁上涂有环氧树脂和硅胶层，弯曲元片包括输出和输入。

优选的，所述同轴电缆与压力室上盖连接处粘接有玻璃胶，且玻璃胶的顶端和底端分别粘接有上侧密封垫圈和下侧密封垫圈。

优选的，所述弯曲元片包括接收弯曲元传感器B、发射弯曲元传感器C、信号控制器、信号发射器、示波器和电源转换器组成且信号发射器通过输入与发射弯曲元传感器C连接，接收弯曲元传感器B通过输出与信号控制器连接，信号控制器与信号发射器分别和示波器连接。

本实用新型的有益效果为：

1、通过框架系统的设置能够把仪器各部件安装在其上，保证整个测试系统稳固可靠，且实施简单，可操作性强。

2、可在电源转化器和蓄电池的设置使装置可以在野外进行现场实验，同时避免了取样扰动造成的误差。

3、通过可以测定多种土体剪切特性，为工程实践提供更可靠的判据。

4、采用气压加载围压，通过小型可调压空压机提供气压，比传统三轴仪的周围压力系统更为轻便，便于在野外进行试验。

附图说明

图1为本实用新型提出的便携式三轴剪切波速测试仪的结构示意图；

图2为本实用新型提出的便携式三轴剪切波速测试仪轴向压力缸的结构示意图；

图3为本实用新型提出的便携式三轴剪切波速测试仪弯曲元片的结构示意图；

图4为本实用新型提出的便携式三轴剪切波速测试仪导线孔的结构示意图；

图5为本实用新型提出的便携式三轴剪切波速测试仪弯曲元测试系统集成的结构示意图。

图中：1横梁、2量力环、3同轴电缆、4压力室上盖、5土样上盖、6连接杆、7压力室、8橡皮膜、9土样下盖、10围压加载孔、 11压力室底盖、12轴向压力缸盖、13轴向压力加载孔、14轴向压力缸、15液压油、16框架系统、17位移传感器、18孔隙水压力测量管、 19密封圈、20反压排水口、21上透水石、22土样、23压力室壁、24下透水石、25孔隙水排出口、26压力室密封垫、27压力室底盖密封垫、28轴向压力缸盖密封垫、29活塞、30小型可调压空压机、31 输出、32输入、33上侧密封垫圈、34玻璃胶、35下侧密封垫圈、36 上接点、37聚氨酯、38弯曲元片、39下接点、40环氧树脂、41硅胶层、42号控制器、43示波器、44信号发射器、45接地、46电源转换器、47蓄电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，便携式三轴剪切波速测试仪，包括横梁1，横梁1 的两侧均开有第一固定孔，且两个第一固定孔内螺接有框架系统16，框架系统16包括固定杆，且固定杆的一侧通过固定棒连接有孔隙水压力测量管18，固定杆的底端设有压力室7，且压力室包括压力室上盖4，压力室上盖4与固定杆连接，且压力室上盖4的顶端开有第二固定孔，压力室上盖4底端的两侧均焊接有连接杆6，且两个连接杆 6分别位于压力室7的两侧，压力室上盖4的顶部开有导线孔，且导线孔内插接有同轴电缆3，压力室7内放置有土样22，且土样22的顶端和底端分别铰接有土样上盖5和土样下盖9，土样22的底端和底端分别焊接有上透水石21和下透水石24，压力室7包括压力室壁 23和压力室底盖11，压力室7的底部内壁上粘接有压力室密封垫26，且压力室底盖11的顶端粘接有压力室底盖密封垫27，压力室壁23 的底端开有围压加载孔10，且压力室壁23的一侧外壁上开有孔隙水排出口25，压力室底盖11的底端通过连接杆6固定有轴向压力缸14，轴向压力缸14的顶端通过螺栓固定有轴向压力缸盖12，轴向压力缸 14底端外壁上放置有蓄电池47，轴向压力缸14的一侧外壁上开有轴向压力加载孔13，轴向压力缸14与轴向压力缸盖12之间粘接有轴向压力缸盖密封垫28。

本实用新型中，第二固定孔内插接有量力环固定杆，且量力环固定杆的一侧外壁上通过螺栓固定有量力环2，量力环固定杆的顶端与横梁1的底端焊接，量力环固定杆与压力室上盖接触处粘接有密封圈 19，量力环固定杆的一侧外壁上通过螺栓固定有位移传感器17，土样22的内壁上粘接有橡皮膜8，且土样22的顶部外壁上开有反压排水口20，轴向压力缸14内填充有液压油15，且轴向压力缸14的顶端滑动连接有活塞29，轴向压力缸14的一侧外壁上焊接有小型可调压空压机30，土样22上设有弯曲元片38，且弯曲元片38的上下两端分别焊接有上接点36和下接点39，上接点36和下接点39分别通过导线与同轴电缆3连接，弯曲元片38的外壁上涂有聚氨酯37，聚氨酯37的外壁上涂有环氧树脂40和硅胶层41，弯曲元片38包括输出31和输入32，同轴电缆3与压力室上盖4连接处粘接有玻璃胶34，且玻璃胶34的顶端和底端分别粘接有上侧密封垫圈33和下侧密封垫圈35，弯曲元片38包括接收弯曲元传感器B、发射弯曲元传感器C、信号控制器42、信号发射器44、示波器43和电源转换器46组成且信号发射器44通过输入32与发射弯曲元传感器C连接，接收弯曲元传感器B通过输出31与信号控制器42连接，信号控制器42与信号发射器44分别和示波器43连接。

工作原理：使用时，通过取样器取出的试样装填成测试土样22，在土样下盖10上面放下透水石24、下透水石24上放一张和透水石大小相当的滤纸，然后再把发射弯曲元传感器C平放在滤纸中央，接着依次向橡皮膜套筒8内放入土样22、接收弯曲元传感器B、滤纸、上透水石21、土样上盖5；上透水石21与土样上盖5紧接；橡皮膜套筒8上开口端与土样上盖5紧密连接，保证轴向压力均匀的作用在土样22上，轴向力测量仪2与土样上盖5顶部中心紧接，在进行测试时，将土样22装入压力室7内，土样22饱和后，启动小型可调压空压机30围压阀门对压力室7内土样施加围压，围压施加完成后，打开轴向压力加载孔13，调节小型可调压空压机30轴压阀门的压力值使其满足试验要求，同时打开弯曲元测试系统集成D的开关，进行剪切波速的测试。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.便携式三轴剪切波速测试仪，包括横梁(1)，其特征在于，所述横梁(1)的两侧均开有第一固定孔，且两个第一固定孔内螺接有框架系统(16)，所述框架系统(16)包括固定杆，且固定杆的一侧通过固定棒连接有孔隙水压力测量管(18)，所述固定杆的底端设有压力室(7)，且压力室包括压力室上盖(4)，所述压力室上盖(4)与固定杆连接，且压力室上盖(4)的顶端开有第二固定孔，所述压力室上盖(4)底端的两侧均焊接有连接杆(6)，且两个连接杆(6)分别位于压力室(7)的两侧，所述压力室上盖(4)的顶部开有导线孔，且导线孔内插接有同轴电缆(3)，所述压力室(7)内放置有土样(22)，且土样(22)的顶端和底端分别铰接有土样上盖(5)和土样下盖(9)，所述土样(22)的底端和底端分别焊接有上透水石(21)和下透水石(24)，所述压力室(7)包括压力室壁(23)和压力室底盖(11)，所述压力室(7)的底部内壁上粘接有压力室密封垫(26)，且压力室底盖(11)的顶端粘接有压力室底盖密封垫(27)，所述压力室壁(23)的底端开有围压加载孔(10)，且压力室壁(23)的一侧外壁上开有孔隙水排出口(25)，所述压力室底盖(11)的底端通过连接杆(6)固定有轴向压力缸(14)，所述轴向压力缸(14)的顶端通过螺栓固定有轴向压力缸盖(12)，所述轴向压力缸(14)底端外壁上放置有蓄电池(47)，所述轴向压力缸(14)的一侧外壁上开有轴向压力加载孔(13)，所述轴向压力缸(14)与轴向压力缸盖(12)之间粘接有轴向压力缸盖密封垫(28)。

2.根据权利要求1所述的便携式三轴剪切波速测试仪，其特征在于，所述第二固定孔内插接有量力环固定杆，且量力环固定杆的一侧外壁上通过螺栓固定有量力环(2)，量力环固定杆的顶端与横梁(1)的底端焊接，量力环固定杆与压力室上盖接触处粘接有密封圈(19)，量力环固定杆的一侧外壁上通过螺栓固定有位移传感器(17)。

3.根据权利要求1所述的便携式三轴剪切波速测试仪，其特征在于，所述土样(22)的内壁上粘接有橡皮膜(8)，且土样(22)的顶部外壁上开有反压排水口(20)。

4.根据权利要求1所述的便携式三轴剪切波速测试仪，其特征在于，所述轴向压力缸(14)内填充有液压油(15)，且轴向压力缸(14)的顶端滑动连接有活塞(29)，轴向压力缸(14)的一侧外壁上焊接有小型可调压空压机(30)。

5.根据权利要求1所述的便携式三轴剪切波速测试仪，其特征在于，所述土样(22)上设有弯曲元片(38)，且弯曲元片(38)的上下两端分别焊接有上接点(36)和下接点(39)，上接点(36)和下接点(39)分别通过导线与同轴电缆(3)连接，弯曲元片(38)的外壁上涂有聚氨酯(37)，聚氨酯(37)的外壁上涂有环氧树脂(40)和硅胶层(41)，弯曲元片(38)包括输出(31)和输入(32)。

6.根据权利要求1所述的便携式三轴剪切波速测试仪，其特征在于，所述同轴电缆(3)与压力室上盖(4)连接处粘接有玻璃胶(34)，且玻璃胶(34)的顶端和底端分别粘接有上侧密封垫圈(33)和下侧密封垫圈(35)。

7.根据权利要求5所述的便携式三轴剪切波速测试仪，其特征在于，所述弯曲元片(38)包括接收弯曲元传感器B、发射弯曲元传感器C、信号控制器(42)、信号发射器(44)、示波器(43)和电源转换器(46)组成且信号发射器(44)通过输入(32)与发射弯曲元传感器C连接，接收弯曲元传感器B通过输出(31)与信号控制器(42)连接，信号控制器(42)与信号发射器(44)分别和示波器(43)连接。