CN210198895U - 一种灌砂法密度测定仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种灌砂法密度测定仪，包括有容砂瓶，容砂瓶包括有下部圆柱状的瓶身以及上部圆锥台结构的上部瓶身，上部瓶身的锥顶设有漏沙孔；还包括有灌砂漏斗，灌砂漏斗包括下部圆锥台状的漏斗，以及上部设有漏沙孔的锥顶，上、下部之间设有漏砂开关，灌砂漏斗的锥底为圆形开口，容砂瓶的锥顶可放入至灌砂漏斗的锥顶中。本实用新型的密度测定仪，仪器体积小便于携带、操作简单、测试数据真实可靠、可对整个灌砂试验过程实时观测，该新型测定仪适用于目前路基压实质量的检测指标中的灌砂法密度测定。

Description

一种灌砂法密度测定仪

技术领域

本实用新型涉及一种灌砂法密度测定仪，特别是一种用于测定路基填料密度的灌砂法密度测定仪。

背景技术

路基填料密度测定是检测路基压实质量的重要试验，对于粗粒土的密度测定，试验结果准确性被认为最高的方法是灌砂法。

现有技术中,灌砂法所采用的密度测定器试验时由于现用容砂瓶瓶身材质的不透明性及上部瓶身构造，导致灌砂过程中经常出现灌砂不密实的情况，使得计算密度结果较实际密度存在较大误差。

发明内容

本实用新型的目的在于，提供一种灌砂法密度测定仪。仪器体积小便于携带、操作简单、测试数据真实可靠、可对整个灌砂试验过程实时观测，该新型测定仪适用于目前路基压实质量的检测指标中的灌砂法密度测定。

本实用新型的技术方案：一种灌砂法密度测定仪，包括有容砂瓶，容砂瓶包括有下部圆柱状的瓶身以及上部圆锥台结构的上部瓶身，上部瓶身的锥顶设有漏沙孔；还包括有灌砂漏斗，灌砂漏斗包括下部圆锥台状的漏斗，以及上部设有漏沙孔的锥顶，上、下部之间设有漏砂开关，灌砂漏斗的锥底为圆形开口，容砂瓶的锥顶可放入至灌砂漏斗的锥顶中。

前述的灌砂法密度测定仪中，容砂瓶为透明瓶身。

前述的灌砂法密度测定仪中，所述容砂瓶为PS、AS、亚克力、PET、PETG以及PVCZ材料中的一种通过注塑成型。

前述的灌砂法密度测定仪中，所述容砂瓶的锥顶外壁设有螺纹接头，所述灌砂漏斗的锥顶内壁设有螺纹接口。

前述的灌砂法密度测定仪中，所述容砂瓶上部圆锥台结构的上部瓶身的圆锥台角度a为40°～60°。

前述的灌砂法密度测定仪中，该测定仪还包括有底盘，底盘的中部设有圆形灌砂口，圆形灌砂口直径与灌砂漏斗锥底直径相同。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下几个方便的优点：

1、依据灌砂法中标准砂自身的堆积角，采用圆筒状和圆锥台结构结合的容砂瓶瓶身构造，能够很好地避免传统仪器灌砂不密实的技术问题，使得测试数据更加精确可靠。

2、该测定仪的容砂瓶瓶口为圆锥台状，标准砂倾倒情况较传统测定仪速度更快、效率更高、更省力。

3、该测定仪的容砂瓶瓶身选用材质为透明材料，较传统测定仪整个试验过程更加直观、更加容易控制。

综合而言，本实用新型的密度测定仪，仪器体积小便于携带、操作简单、测试数据真实可靠、可对整个灌砂试验过程实时观测，该新型测定仪适用于目前路基压实质量的检测指标中的灌砂法密度测定。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为容砂瓶的圆锥台角度设计原理图；

附图标记：1-容砂瓶，2-螺纹接口，3-螺纹接头，4-灌砂漏斗，5-漏砂开关，6-底盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。

本实用新型的实施例：一种灌砂法密度测定仪，如附图1所示，包括有容砂瓶1，容砂瓶1包括有下部圆柱状的瓶身以及上部圆锥台结构的上部瓶身，上部瓶身的锥顶设有漏沙孔；还包括有灌砂漏斗4，灌砂漏斗4包括下部圆锥台状的漏斗，以及上部设有漏沙孔的锥顶，上、下部之间设有漏砂开关5，灌砂漏斗4的锥底为圆形开口，容砂瓶1的锥顶可放入至灌砂漏斗4的锥顶中。

试验时主要分为容砂瓶1的体积标定、标准砂密度测定、灌满灌砂漏斗4所需标准砂质量测定及现场灌砂试验。

容砂瓶1的体积标定：

将容砂瓶1与灌砂漏斗4的锥顶相互连接，即通过将容砂瓶1的锥顶插入至灌砂漏斗4的锥顶中，尺寸设计过程中应使两个锥顶部分刚好能够紧密卡合在一起，然后对密度测定仪器进行质量称定。将干燥的密度测定仪竖立在工作台上，即灌砂漏斗4底部圆形开口向上，打开漏砂开关5，从灌砂漏斗4底部圆形开口向内注水至水面高出漏砂开关5为止，关闭漏砂开关5并倒掉灌砂漏斗4中多余的水，称注满水的密度测定仪器总质量，将注满水的密度测定仪器总质量减去未注水时的密度测定仪器质量，即得容砂瓶1中水的质量，同时测定水温并查找相应水的密度，根据水的体积=水的质量/水的密度，从而得出容砂瓶1的容量体积。

标准砂密度测定：

将干燥的密度测定器竖立在工作台上，即灌砂漏斗4底部圆形开口向上，从灌砂漏斗4底部圆形开口向灌砂漏斗4中灌满标准砂。打开漏砂开关5使漏斗中的砂漏入容砂瓶1内，边漏边继续向灌砂漏斗4中补充砂，当标准砂停止流动时迅速关闭漏砂开关5，说明此时容砂瓶1已经注满标准砂。倒掉灌砂漏斗4内多余的砂，称灌满标准砂的密度测定仪器总质量。通过标准砂的密度=标准砂的质量/标准砂的体积，从而得出标准砂的密度。由于上个步骤中，未灌入标准砂时的密度测定仪器总质量已知，用灌满标准砂的密度测定仪器总质量减去未灌入标准砂时的密度测定仪器总质量，即得灌满容砂瓶1的标准砂质量，而标准砂的体积等于上个步骤计算得到的容砂瓶1的容量体积。

灌满灌砂漏斗4所需标准砂质量测定：

用标准砂灌满容砂瓶1，并称取灌满标准砂的密度测定仪器的总质量。将灌满标准砂的密度测定仪器倒置，即灌砂漏斗4下部圆形开口向下，灌砂漏斗4放置在平整的地面上，打开漏砂开关5，直至砂停止流动。迅速关闭漏砂开关5，称取容砂瓶1内剩余标准砂和密度测定仪器的总质量，计算处流出至灌砂漏斗4内的标准砂的质量，该流失量即为灌满灌砂漏斗4所需标准砂的质量。

现场灌砂试验：

用标准砂灌满容砂瓶1，将装满标准砂的测定仪器置于处理好的试坑上，即灌砂漏斗4下部圆形开口放置于试坑口顶端部，打开漏砂开关5，使容砂瓶1内的标准砂流入试坑内，当容砂瓶1内标准砂停止流动时关闭漏砂开关5。称密度测定仪器和剩余标准砂的质量，计算灌满试坑所用标准砂的质量，根据试坑中标准砂体积=试坑中标准砂质量/标准砂密度，计算得到标准砂的密度。

容砂瓶1为透明瓶身，方便观察容砂瓶1内标准砂的填充以及流出情况。

所述容砂瓶1为PS、AS、亚克力、PET、PETG以及PVCZ材料中的一种通过注塑成型。

所述容砂瓶1的锥顶外壁设有螺纹接头3，所述灌砂漏斗4的锥顶内壁设有螺纹接口2，通过螺纹接口2和螺纹接头3将容砂瓶1和灌砂漏斗4紧密连接在一起。

所述容砂瓶1上部圆锥台结构的上部瓶身的圆锥台角度a为40°～60°。为了在灌砂过程中能够使灌砂密实程度得到保证，尽量使容砂瓶1上部结构的圆锥台角度a大于标准砂自身的堆积角。标准砂堆积角测试角度方法依据的规范《表面活性剂粉体和颗粒休止角测定技术规范》GB-T11986-98。为了保证试验结果真实可靠，特进行多组平行试验进行对比，经测试得到堆积角的最大值为35.94°，最小值34.99°，平均值为35.37°。为了在灌砂过程中能够使灌砂密实程度得到保证，尽量使容砂瓶1上部结构圆锥台角度a大于标准砂自身的堆积角。而容砂瓶1结构尺寸设计如附图2所示，当保持容砂瓶1瓶口宽度尺寸一致，∠A为标准砂堆积角，当∠B大于∠A时，从图中堆积角辅助平行线可以看出，∠B内的装砂范围均在标准砂自身堆积密实的范围内，不会出现所谓“灌砂不满”的情况。特依据实测堆积角进行容砂瓶的结构尺寸设计，选择设计角度分别为40°、50°及60°，该角度可以保证不会出现所谓“灌砂不满”的情况。试验过程中，所用容砂瓶1容积在4L左右即可，当容砂瓶1的瓶口宽度不变时候，∠B角度越大，容砂瓶1的高度越高，其内部容积也变大，实用性不强，而且不方便操作。

该测定仪还包括有底盘6，底盘6的中部设有圆形灌砂口，圆形灌砂口直径与灌砂漏斗4锥底直径相同。灌砂漏斗4的圆形灌砂口正对地面放置时候，应保证地面的平整，若地面不平整容易使得试验误差较大，故可以将灌砂漏斗4放置在底盘6上，从而减少试验误差。现场灌砂试验时，将底盘6上的圆形灌砂口正对试坑正上方，将灌砂漏斗4下部的圆形开口卡入至圆形灌砂口处，保证试验过程中，从灌砂漏斗4流出的标准砂全部通过圆形灌砂口后进入到试坑中。

Claims (6)

1.一种灌砂法密度测定仪，其特征在于：包括有容砂瓶（1），容砂瓶（1）包括有下部圆柱状的瓶身以及上部圆锥台结构的上部瓶身，上部瓶身的锥顶设有漏沙孔；还包括有灌砂漏斗（4），灌砂漏斗（4）包括下部圆锥台状的漏斗，以及上部设有漏沙孔的锥顶，上、下部之间设有漏砂开关（5），灌砂漏斗（4）的锥底为圆形开口，容砂瓶（1）的锥顶可放入至灌砂漏斗（4）的锥顶中。

2.根据权利要求1所述的灌砂法密度测定仪，其特征在于：容砂瓶（1）为透明瓶身。

3.根据权利要求2所述的灌砂法密度测定仪，其特征在于：所述容砂瓶（1）为PS、AS、亚克力、PET、PETG以及PVCZ材料中的一种通过注塑成型。

4.根据权利要求1所述的灌砂法密度测定仪，其特征在于：所述容砂瓶（1）的锥顶外壁设有螺纹接头（3），所述灌砂漏斗（4）的锥顶内壁设有螺纹接口（2）。

5.根据权利要求1所述的灌砂法密度测定仪，其特征在于：所述容砂瓶（1）上部圆锥台结构的上部瓶身的圆锥台角度a为40°～60°。

6.根据权利要求1所述的灌砂法密度测定仪，其特征在于：该测定仪还包括有底盘（6），底盘（6）的中部设有圆形灌砂口，圆形灌砂口直径与灌砂漏斗（4）锥底直径相同。

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