CN219757992U - 可实时测量岩石含水率的干湿循环装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可实时测量岩石含水率的干湿循环装置。本实用新型适用于土木工程技术领域。本实用新型要解决的技术问题是：提供一种方便快捷且能模拟真实条件下含水量的变化的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置。本实用新型所采用的技术方案是：一种可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，包括：密封箱体；吊篮，设置于所述密封箱体并经电子秤悬吊于密封箱体的顶板上，用于放置岩石试样；干燥机构，设置于所述密封箱体内，用于干燥密封箱体内的岩石试样；充排水机构，接于所述密封箱体上，用于往密封箱体内充水或将密封箱体内水排出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可实时测量岩石含水率的干湿循环装置。适用于土木工程技术领域。
背景技术
雨水入渗蒸发、地下水位上升和下降的周期性变化、水库和湖泊水位由于降雨和干旱的季节性变化，都会使邻近岩土体处于干湿循环的环境。岩土体在干湿循环的环境中，岩土体的力学性质将会发生改变，引发一系列的地质灾害，在工程建设中造成重大经济损失。因此，有必要研究干湿循环对岩土体的影响。而传统的干湿循环试验不能反映真实环境下岩土体的含水率变化，干湿循环充排水方式效率低，操作不便。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种方便快捷且能模拟真实条件下含水量的变化的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置。
本实用新型所采用的技术方案是：一种可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，包括：
密封箱体；
吊篮，设置于所述密封箱体并经电子秤悬吊于密封箱体的顶板上，用于放置岩石试样；
干燥机构，设置于所述密封箱体内，用于干燥密封箱体内的岩石试样；
充排水机构，接于所述密封箱体上，用于往密封箱体内充水或将密封箱体内水排出。
所述充排水机构具有抽真空机构和储水箱，其中抽真空机构接于所述密封箱体顶部并与密封箱体内部连通，所述储水箱布置位置低于所述密封箱体，该储水箱底部经输水管连通密封箱体底部。
所述抽真空机构具有真空泵，真空泵经抽真空管和真空开关连接所述密封箱体的顶部。
所述干燥机构具有设置于所述密封箱体内的风扇和温度控制器，所述密封箱体侧面设有能关闭的通风口。
对应所述通风口设有可打开的通风罩。
所述输水管上装有控水开关。
本实用新型的有益效果是：本实用新型在通过充排水机构浸没岩石试样后，通过干燥机构干燥岩石试样，岩石试样干燥过程中利用电子秤监测岩石中水分的蒸发大小，岩石试样饱和后根据岩石质量变化反算出岩石的质量含水率，从而更为方便快捷且能模拟真实条件下含水量的变化。
附图说明
图1为实施例的结构示意图。
1、储水箱；2、温度控制器；3、密封箱体；4、吊篮；5、通风口；6、控水开关；7、风扇；8、电子秤称；9、真空开关；10、真空泵；11、岩石试样。
具体实施方式
如图1所示，本实施例为一种可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，具有密封箱体、吊篮(不锈钢制)、干燥机构和充排水机构等。
本例中密封箱体顶部具有可开启的上盖，上盖开启后可往密封箱体内放置岩石试样或从密封箱体取出岩石试样，上盖闭合后密封箱体内部形成密闭腔室。
本实施例中吊篮设置于密封箱体内部，并经电子秤悬吊于密封箱体顶板上，吊篮内可放置岩石试样，电子秤可实时测取吊篮内岩石试样的质量。
本例中干燥机构设置于密封箱体内，用于干燥密封箱体内的岩石试样，包括安装于密封箱体内顶板上的风扇，以及固定于密封箱体上部内壁上的温度控制器，密封箱体侧壁上开设有通风口，通风口配有可开启的通风罩。进行干燥时，打开通风口，开启风扇和温度控制器，温度控制器和风扇配合形成热风，并从通风口吹出，利用热风对密封箱体内的岩石试样进行干燥。
本实施例中充排水机构用于往密封箱体内充水或将密封箱体内水排出，具有相互配合的抽真空机构和储水箱等，其中抽真空机构具有真空泵，真空泵经抽真空管和真空开关连接密封箱体的顶部并与密封箱体内部连通；储水箱底部经输水管连通密封箱体底部，输水管上装有控水开关，储水箱布置位置低于密封箱体，密封箱体内水能在重力作用下经输水管全部自流至储水箱内。
本例中密封箱体的材料为有机玻璃，-20—90℃范围内耐低温和高温不变形，箱体长宽高大小为0.3m*0.3m*0.25m，厚度为10mm。箱体上盖含有密封胶条使上盖和箱体保持密封。箱体上盖中间固定有电子秤，试验时将不锈钢吊篮挂在电子秤的挂勾上再盖上上盖，岩石试样放置在不锈钢吊篮中，不锈钢吊篮是圆形的不锈钢篮子，篮子底部和篮身都含有孔洞使水分可以浸出，电子秤的测量精度为±0.01g。
本实施例通过真空泵可以对岩石试样开展抽真空饱和，提高试样的饱和程度。当密封箱体要吸水饱和时，利用真空泵抽真空密封箱体，利用密封箱体内负压吸取储水箱内水至密封箱体内；当完成饱和后，由于密封箱体的高度高于储水箱，则密封箱中的水分可以通过重力全部排到储水箱中。
本例中温度控制器在箱体左右各有一个，可以根据需要可以任意调节箱体温度，温度调节范围为室温到80℃，温度的精度为±0.1℃，温度控制器本身自带有温度测量，可以监测箱体实际的温度大小。温度控制器的作用可以在岩石试样饱和时模拟自然环境的试验温度，使箱体达到额定的温度；在试样干燥过程中又可以根据需要提高箱体温度促进岩石试样的水分蒸发。
本实施例中温度控制器使箱体保持在一定高温促进岩石试样中水分的蒸发，风扇以及箱体两侧的通风口可以促进水蒸气排出箱体，电子秤可以精确的测量岩石试样的干燥情况，及时的进行下一步实验。
本实施例的工作原理如下：
(1)岩石试样的饱和过程：打开密封箱体上盖将岩石试样放入到吊篮里，控水开关处于关闭状态，将密封箱体的上盖扣上，开启真空泵，打开真空开关，按住上盖使上盖在真空泵负压的作用下和箱体扣紧密封，然后持续抽真空2h以上。
密封箱体内抽真空完成后，打开控水开关，使饱和水从密封箱体底部进入，逐渐没过岩石试样到达温度控制器下部的水位线，然后关闭控水开关以及真空开关，关闭真空泵。
(2)岩石试样的干燥过程：打开控水开关和真空开关，由于密封箱体的高度高于储水箱，且此时真空泵不工作，密封箱体中的水在重力的作用下将全部流入到储水箱中，水全部流出后关闭控水开关。
旋下密封箱两侧的通风口的通风罩，打开温度控制器，设定在额定的干燥温度，为了加速岩石试样干燥又避免温度过高使试样发生破坏，干燥温度选择为45℃，开启密封箱上盖的风扇，提高箱体温度并加快温度循环可以促进岩石试样水分的蒸发。
通过电子秤实时监测岩石试样中水分的蒸发大小，岩石试样饱和后根据岩石质量变化可反算出岩石的质量含水率，当电子秤测取的岩石试样质量不发生改变时即表明岩石试样干燥完毕。
重复岩石试样的饱和过程和干燥过程则可完成试样的干湿循环过程，根据试验需要设置循环的次数。
上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，包括：
密封箱体；
吊篮，设置于所述密封箱体并经电子秤悬吊于密封箱体的顶板上，用于放置岩石试样；
干燥机构，设置于所述密封箱体内，用于干燥密封箱体内的岩石试样；
充排水机构，接于所述密封箱体上，用于往密封箱体内充水或将密封箱体内水排出。
2.根据权利要求1所述的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于：所述充排水机构具有抽真空机构和储水箱，其中抽真空机构接于所述密封箱体顶部并与密封箱体内部连通，所述储水箱布置位置低于所述密封箱体，该储水箱底部经输水管连通密封箱体底部。
3.根据权利要求2所述的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，其特征在于：所述抽真空机构具有真空泵，真空泵经抽真空管和真空开关连接所述密封箱体的顶部。
4.根据权利要求1所述的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，其特征在于：所述干燥机构具有设置于所述密封箱体内的风扇和温度控制器，所述密封箱体侧面设有能关闭的通风口。
5.根据权利要求4所述的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，其特征在于：对应所述通风口设有可打开的通风罩。
6.根据权利要求2所述的可实时测量岩石含水率的干湿循环装置，其特征在于，其特征在于：所述输水管上装有控水开关。
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