CN215727161U - 一种测量土体最优含水量的全自动仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种测量土体最优含水量的全自动仪，涉及到土体测量装置技术领域，包括测量箱，测量箱内设置有旋转轴，旋转轴的底端延伸至测量箱内，旋转轴的底端固定连接有转盘，转盘的下表面固定连接有击实锤、电动搅拌器、压实锤、拉毛刀和刮刀。本实用新型通过设置搅拌桶和压实桶，搅拌桶内搅拌完成的土体经过定量电磁阀进入压实桶内，压实桶内的土体被拉毛、刮平后进行烘干，通过压实锤将压实桶内的土体压平，通过红外传感器得到土体的高度，通过压力传感器得到压实桶内土体的质量，进而得到土体的干密度，输入系统中的加水量可以得出土样的含水量，即可得出一个含水量和干密度的信息。

Description

一种测量土体最优含水量的全自动仪

技术领域

本实用新型涉及土体测量装置技术领域，特别涉及一种测量土体最优含水量的全自动仪。

背景技术

最优含水量是指(某种)填土在一定的压实条件下，获得达到一定的压实度时，最合适的含水量，含水量高于或低于该含水量该土就难以压实。其由击实试验获得土体的最优含水量对土体施工起到很大的影响因素。

在对土体测量时，需要对土体进行搅拌、压实、烘干等多个步骤，一般是通过工作人员手动进行各个步骤，最后得到测量数据，效率较低。因此，发明一种测量土体最优含水量的全自动仪来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种测量土体最优含水量的全自动仪，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种测量土体最优含水量的全自动仪，包括测量箱，所述测量箱的上表面固定连接有四个呈等间距环形阵列分布的电动推杆，所述电动推杆的顶端固定连接有活动板，所述活动板的上表面中部固定连接有伺服电机，所述伺服电机的输出轴固定连接有旋转轴，所述旋转轴的底端延伸至测量箱内，所述旋转轴的底端固定连接有转盘，所述转盘的下表面固定连接有击实锤、电动搅拌器、压实锤、拉毛刀和刮刀，所述测量箱的一侧内壁中部固定连接有固定板，所述固定板的一端固定连接有搅拌桶，所述搅拌桶与击实锤相适配，所述测量箱的底端中部固定连接有步进电机，所述步进电机的输出轴延伸至测量箱内，所述步进电机的输出轴顶端固定连接有连接板，所述连接板的上表面一端开设有卡槽，所述卡槽的槽底中部镶嵌有压力传感器，所述卡槽内设置有压实桶。

优选的，所述搅拌桶的底端中部固定连接有定量电磁阀，所述测量箱远离搅拌桶的一侧内壁底端固定连接有电热板。

优选的，所述压实锤与压实桶相适配，所述压实锤的一侧底端镶嵌有红外传感器。

优选的，所述测量箱的上表面一端固定连接有储土箱和水箱，所述储土箱和水箱均通过连通管与搅拌桶的顶端固定连接。

优选的，所述连接板的下表面镶嵌有多个呈等间距环形阵列分布的滚珠，所述测量箱的下表面固定连接有多个呈等间距环形阵列分布的支腿。

优选的，所述测量箱的上表面另一端固定连接有控制面板，所述伺服电机、步进电机、定量电磁阀、电热板、压力传感器、红外传感器均与控制面板电性连接。

本实用新型的技术效果和优点：

本实用新型通过设置搅拌桶和压实桶，搅拌桶内搅拌完成的土体经过定量电磁阀进入压实桶内，压实桶内的土体被拉毛、刮平后进行烘干，通过压实锤将压实桶内的土体压平，通过红外传感器得到压实锤的底端在压实桶内的运动时间，进而得到压实桶内土体的高度，通过压力传感器得到压实桶内土体的质量，进而得到土体的干密度，输入系统中的加水量可以得出土样的含水量，即可得出一个含水量和干密度的信息，本装置具有自动一体化、方便测量的优点，能根据工程需要测量得出预期的试验精度，具有极大的工程应用价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型的整体结构剖面示意图。

图3为本实用新型的转盘结构仰视示意图。

图4为本实用新型的图2中A处结构放大示意图。

图中：1、测量箱；2、电动推杆；3、活动板；4、伺服电机；5、旋转轴；6、转盘；7、击实锤；8、电动搅拌器；9、压实锤；10、拉毛刀；11、刮刀；12、固定板；13、搅拌桶；14、步进电机；15、连接板；16、卡槽；17、压实桶；18、定量电磁阀；19、电热板；20、红外传感器；21、储土箱；22、水箱；23、连通管；24、滚珠；25、控制面板。

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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了如图1-4所示的一种测量土体最优含水量的全自动仪，包括测量箱1，测量箱1的上表面固定连接有四个呈等间距环形阵列分布的电动推杆2，电动推杆2的顶端固定连接有活动板3，活动板3的上表面中部固定连接有伺服电机4，伺服电机4的输出轴固定连接有旋转轴5，旋转轴5的底端延伸至测量箱1内，旋转轴5的底端固定连接有转盘6，转盘6的下表面固定连接有击实锤7、电动搅拌器8、压实锤9、拉毛刀10和刮刀11，击实锤7可以对搅拌桶13内的样本进行挤压，电动搅拌器8可以对样本进行搅拌，压实锤9可以对压实桶17内的样本进行压实处理，拉毛刀10可以将样本表面拉出纹理，刮刀11可以将样本表面刮平，击实锤7、电动搅拌器8、压实锤9、拉毛刀10和刮刀11的可运动距离均大于搅拌桶13的高度，测量箱1的一侧内壁中部固定连接有固定板12，固定板12的一端固定连接有搅拌桶13，搅拌桶13与击实锤7相适配，测量箱1的底端中部固定连接有步进电机14，步进电机14的输出轴延伸至测量箱1内，步进电机14的输出轴顶端固定连接有连接板15，连接板15的上表面一端开设有卡槽16，卡槽16的槽底中部镶嵌有压力传感器，压力传感器的型号为PCM303，压力传感器可以测量压实桶17内样本的质量，卡槽16内设置有压实桶17。

搅拌桶13的底端中部固定连接有定量电磁阀18，定量电磁阀18可以实现搅拌桶13内的样本定量排出至压实桶17，测量箱1远离搅拌桶13的一侧内壁底端固定连接有电热板19，压实锤9与压实桶17相适配，压实锤9的一侧底端镶嵌有红外传感器20，红外传感器20的型号为GFK70，测量箱1的上表面一端固定连接有储土箱21和水箱22，储土箱21和水箱22均通过连通管23与搅拌桶13的顶端固定连接，连接板15的下表面镶嵌有多个呈等间距环形阵列分布的滚珠24，滚珠24的设置方便了连接板15转动，测量箱1的下表面固定连接有多个呈等间距环形阵列分布的支腿，测量箱1的上表面另一端固定连接有控制面板25，控制面板25是集成有型号为89C51的单片机控制面板，伺服电机4、步进电机14、定量电磁阀18、电热板19、压力传感器、红外传感器20均与控制面板25电性连接。

本实用新型工作原理：

本装置在使用时，首先将级配均匀的干土试样放入储土箱21内，在控制面板25中输入一个土试样的含水量，根据控制面板25的计算结果将相应质量的土样和水通过压力泵输入搅拌桶13内，通过控制面板25控制伺服电机4转动，直至电动搅拌器8运动至搅拌桶13的上方，通过电动推杆2控制活动板3向下运动，活动板3带动旋转轴5向下运动，旋转轴5带动转盘6向下运动，直至电动搅拌器8插入搅拌桶13内，通过控制面板25控制电动搅拌器8工作，电动搅拌器8对搅拌桶13内的土样和水进行搅拌至均匀状态，控制面板25对定量电磁阀18发出指令，定量电磁阀18打开，同时，电动推杆2带动转盘6向上运动，使得电动搅拌器8与搅拌桶13分离，伺服电机4带动转盘6转动，直至击实锤7运动至搅拌桶13的上方，电动推杆2带动击实锤7向下运动，直至击实锤7插入搅拌桶13内，击实锤7挤压搅拌桶13内的混合样本，使得混合样本经过定量电磁阀18流入搅拌桶13下方的压实桶17内，当混合样本经过定量电磁阀18的流量达到控制面板25内设置的数据时，定量电磁阀18关闭，电动推杆2带动转盘6向上运动，直至击实锤7与搅拌桶13分离，启动步进电机14，步进电机14带动连接板15转动，连接板15带动压实桶17运动，直至压实桶17与搅拌桶13错位，伺服电机4带动转盘6转动，直至压实锤9将混合样本压实，伺服电机4带动拉毛刀10运动，直至拉毛刀10运动至压实桶17的上方，拉毛刀10将混合样本表面拉出纹理，伺服电机4带动刮刀11运动至压实桶17上方，刮刀11将混合样本表面刮平，控制面板25启动电热板19，电热板19工作对压实桶17内的混合样本进行烘干处理，样本烘干后，伺服电机4带动压实锤9运动至压实桶17上方，压实锤9向下运动将干样本压实，压实锤9一侧底端镶嵌的红外传感器20在压实锤9插入压实桶17后传出一个电信号，在压实锤9将干样本压实后停止运动时传出一个电信号，通过计算两个电信号之间的间隔时间和压实锤9的运动速度即可得出干样本的厚度，通过压力传感器可以得出干样本的质量，进而可以得出干样本的密度，输入系统中的加水量可以得出土样的含水量，最终得出一个含水量和干密度的信息并导入数据采集系统中，按用户需求设置含水量梯度，增加用水输出，重复实验，最终整合出土样的压实曲线并最终得到土样的最优含水量及最大干密度。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种测量土体最优含水量的全自动仪，包括测量箱(1)，其特征在于：所述测量箱(1)的上表面固定连接有四个呈等间距环形阵列分布的电动推杆(2)，所述电动推杆(2)的顶端固定连接有活动板(3)，所述活动板(3)的上表面中部固定连接有伺服电机(4)，所述伺服电机(4)的输出轴固定连接有旋转轴(5)，所述旋转轴(5)的底端延伸至测量箱(1)内，所述旋转轴(5)的底端固定连接有转盘(6)，所述转盘(6)的下表面固定连接有击实锤(7)、电动搅拌器(8)、压实锤(9)、拉毛刀(10)和刮刀(11)，所述测量箱(1)的一侧内壁中部固定连接有固定板(12)，所述固定板(12)的一端固定连接有搅拌桶(13)，所述搅拌桶(13)与击实锤(7)相适配，所述测量箱(1)的底端中部固定连接有步进电机(14)，所述步进电机(14)的输出轴延伸至测量箱(1)内，所述步进电机(14)的输出轴顶端固定连接有连接板(15)，所述连接板(15)的上表面一端开设有卡槽(16)，所述卡槽(16)的槽底中部镶嵌有压力传感器，所述卡槽(16)内设置有压实桶(17)。

2.根据权利要求1所述的一种测量土体最优含水量的全自动仪，其特征在于：所述搅拌桶(13)的底端中部固定连接有定量电磁阀(18)，所述测量箱(1)远离搅拌桶(13)的一侧内壁底端固定连接有电热板(19)。

3.根据权利要求2所述的一种测量土体最优含水量的全自动仪，其特征在于：所述压实锤(9)与压实桶(17)相适配，所述压实锤(9)的一侧底端镶嵌有红外传感器(20)。

4.根据权利要求3所述的一种测量土体最优含水量的全自动仪，其特征在于：所述测量箱(1)的上表面一端固定连接有储土箱(21)和水箱(22)，所述储土箱(21)和水箱(22)均通过连通管(23)与搅拌桶(13)的顶端固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种测量土体最优含水量的全自动仪，其特征在于：所述连接板(15)的下表面镶嵌有多个呈等间距环形阵列分布的滚珠(24)，所述测量箱(1)的下表面固定连接有多个呈等间距环形阵列分布的支腿。

6.根据权利要求5所述的一种测量土体最优含水量的全自动仪，其特征在于：所述测量箱(1)的上表面另一端固定连接有控制面板(25)，所述伺服电机(4)、步进电机(14)、定量电磁阀(18)、电热板(19)、压力传感器、红外传感器(20)均与控制面板(25)电性连接。

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