CN220893912U - 一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，属于室内土工试验装置范畴，本实用新型主要用于提取土壤中的黏粒，基于土体的基本室内土工试验，可供进一步研究土体的相关物理力学性质及其影响。本实用新型包括沉降箱、U型虹吸管、真空吸水泵、自动升降虹吸系统、波纹管和控制机箱。该试验装置通过控制机箱控制自动升降虹吸端口高度，并能实时读取位置高度，从而抽取一定范围内的悬液，以供进一步制备黏粒。本实用新型具有提高控制精度和降低操作难度等优点，提高了土体中黏粒的提取效率。

Description

一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置

【技术领域】

本实用新型涉及室内土工试验装置领域，具体涉及一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置。

【背景技术】

为了确定土壤中所含的黏粒含量，进一步研究不同黏粒含量对土壤基本特性的影响，如崩解特性、渗透特性和力学特性等。含有所需黏粒悬液的提取就成为了黏粒制备的关键一环，常用的提取土壤黏粒的方法有离心机法和虹吸法两种，离心机法主要利用离心机的离心作用加快土壤颗粒的下沉速度，从而减少悬液的静置时间；虹吸法与离心机法不同的是使悬液中的颗粒在自由状态下下落，并利用虹吸管的虹吸作用反复吸取含有黏粒的悬液。两种方法都是以司笃克斯定律为基础，在提取所需悬液时，对悬液液面下降控制精准度不高，操作难度较大；虹吸管的作用范围在一定的程度上超出了所需悬液范围，降低了提取黏粒的纯度。

为了解决高度控制和纯度问题，该实用新型提供了一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，提高了装置的控制精度和降低了操作难度，从而提高了土体中黏粒的提取效率。

【实用新型内容】

本实用新型要解决得到问题是制备土壤黏粒过程中悬液抽取的不足和进一步提高精准度，提供一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置。

为了解决以上技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：包括沉降箱、U型虹吸管、真空吸水泵、自动升降虹吸系统、波纹管和控制机箱；所述沉降箱包括容量刻度线和温度计；所述自动升降虹吸系统包括可移动轨道、虹吸端头和滑轮；控制机箱包括高度显示屏、上升旋钮、下降旋钮、传感器；所述U型虹吸管位于沉降箱内部的同一侧，所述真空吸水泵与U型虹吸管出口连接，所述U型虹吸管入口用波纹管与自动升降虹吸系统的虹吸端头相连接，所述自动升降虹吸系统固定在沉降箱内壁上，所述可移动轨道固定在U型虹吸管入口外壁上，所述控制机箱置于自动升降虹吸系统顶部。

优选的，所述沉降箱选用亚克力透明圆桶，沉降箱外壁上刻有精确到0.01ml的容量刻度线，用于测量原始悬液的容积和剩余悬液容积；沉降箱内壁固定有温度计，用于确定悬液的温度，以便在司笃克斯定律的基础上计算出黏粒的悬浮高度。

优选的，所述U型虹吸管均位于沉降箱内部的一侧，均使用透明塑料圆管，避免对土壤颗粒下沉产生影响；U型虹吸管的出口处连接真空吸水泵，可以提高抽取悬液的速度；U型虹吸管底部距所述沉降箱底部有一定距离，主要作用是避免下部土体大颗粒沉积状态的改变。

优选的，所述虹吸端头对称布设滑轮，沿可移动轨道上下移动，可移动范围是所述沉降箱的3/4，虹吸端头的外径与U型虹吸管的外径一致。

优选的，所述可移动轨道由4根矩形竖直导轨和2个水平圆环组成，其中1根矩形竖直导轨固定在沉降箱的内壁上，可移动轨道下部固定在U型虹吸管入口外壁上。

优选的，所述波纹管直径与U型虹吸管的内径、虹吸端头的内径保持一致；所述波纹管与U型虹吸管和虹吸端头连接处用橡胶圈进行密封处理，避免在抽取悬液之前有其余悬液进入U型虹吸管中，出现试验错误。

优选的，所述控制机箱固定在可移动导轨顶部，传感器位于控制机箱内部；高度显示屏、上升旋钮和下降旋钮设置在控制机箱外表面。

本实用新型与现有技术对比的有益效果：

(1)本实用新型的真空吸水泵连接在U型虹吸管出口处，提高悬液的抽取效率，同时降低了操作难度。

(2)本实用新型的虹吸端头能够自由升降，端头开口向上且作用范围呈倒圆台形，避免了抽吸悬液时抽取到高度范围以外的悬液，保证试验的准确性。

(3)本实用新型的波纹管连接了U型虹吸管和虹吸端头，可以调节自身长度，从而达到调节虹吸端头高度的功能。

【附图说明】

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的具体实施方式一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置详图；

图2是本实用新型提供的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置俯视图；

图3是本实用新型提供的自动升降虹吸系统和U型虹吸管连接详图；

图4是本实用新型提供的控制机箱立面图；

图5是本实用新型提供的控制机箱内部剖面图；

图中：1、沉降箱；101、容量刻度线、102、温度计；2、U型虹吸管；3、真空吸水泵；4、自动升降虹吸系统；401、可移动轨道；402、虹吸端头；403、滑轮；5、波纹管；6、控制机箱；601、高度显示屏；602、上升旋钮；603、下降旋钮；604、传感器。

【具体实施方式】

下面结合具体实施方式并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。

本实施例公开一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置。

如图1所示，一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，包括沉降箱1、U型虹吸管2、真空吸水泵3、自动升降虹吸系统4、波纹管5和控制机箱6；所述沉降箱1包括容量刻度线101和温度计102；所述自动升降虹吸系统4包括可移动轨道401、虹吸端头402和滑轮403；控制机箱6包括高度显示屏601、上升旋钮602、下降旋钮603、传感器604；所述U型虹吸管2位于沉降箱1内部的同一侧，所述真空吸水泵3与U型虹吸管2出口连接，所述U型虹吸管2入口用波纹管5与自动升降虹吸系统4的虹吸端头402相连接，所述自动升降虹吸系统4固定在沉降箱1内壁上，所述可移动轨道401固定在U型虹吸管2入口外壁上，所述控制机箱6置于自动升降虹吸系统4顶部。

一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置的操作步骤，其特征在于：沉降箱1、U型虹吸管2、真空吸水泵3、自动升降虹吸系统4、波纹管5和控制机箱6；所述操作方法包括以下步骤：

S1:将加入了分散剂并搅拌均匀的悬浮液倒入沉降箱1中，读取悬浮液体积并记录；

S2:根据土壤颗粒在静水中沉降的理论基础或查表，利用沉降箱1内壁上得温度计102读取液温，计算出在预计时间内，粒径小于或等于0.005mm的土粒落距；

S3:先通过调节控制机箱6的下降旋钮603，将虹吸端头402顶面从基准高度降至悬液水平面，读取高度显示屏上的示数；

S4:根据计算得到的土粒落距，将其与悬液水平面的高度相加，得到在同一静置时间下虹吸端头402实际需要下降的高度；

S5:虹吸端头402下降至指定位置后，开启U型虹吸管2出口处的真空吸水泵3；

S6:当悬液液面降至虹吸端头402顶面时，关闭真空吸水泵3，抽取悬液结束；

S7:清理沉降箱1中剩余悬液，调节上升旋钮602将虹吸端头402升至基准高度，并将抽取出的悬液做进一步的处理。

本具体实施方式仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在性阅读完本说明书后可以根据需要对本实施方式做出没有创造贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：包括沉降箱、U型虹吸管、真空吸水泵、自动升降虹吸系统、波纹管和控制机箱；所述沉降箱包括容量刻度线和温度计；所述自动升降虹吸系统包括可移动轨道、虹吸端头和滑轮；控制机箱包括高度显示屏、上升旋钮、下降旋钮、传感器；所述U型虹吸管位于沉降箱内部的同一侧，所述真空吸水泵与U型虹吸管出口连接，所述U型虹吸管入口用波纹管与自动升降虹吸系统的虹吸端头相连接，所述自动升降虹吸系统固定在沉降箱内壁上，所述可移动轨道固定在U型虹吸管入口外壁上，所述控制机箱置于自动升降虹吸系统顶部。

2.根据权利要求1所述的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：所述沉降箱呈圆筒形，且外壁刻有容量刻度线，内壁固定有温度计。

3.根据权利要求1所述的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：所述U型虹吸管均位于在沉降箱内部的一侧，均使用透明塑料圆管，其出口处连接真空吸水泵；所述U型虹吸管的底部距所述沉降箱底部有一定距离。

4.根据权利要求1所述的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：所述虹吸端头对称布设滑轮，沿可移动轨道上下移动，虹吸端头的外径与竖直短管一致。

5.根据权利要求1所述的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：所述可移动轨道由4根矩形竖直导轨和2个水平圆环组成，其中1根矩形竖直导轨固定在沉降箱的内壁上，可移动轨道下部固定在U型虹吸管入口外壁上。

6.根据权利要求1所述的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：所述波纹管直径与U型虹吸管的内径、虹吸端头的内径保持一致；所述波纹管与U型虹吸管出口和虹吸端头连接处用橡胶圈进行密封处理。

7.根据权利要求1所述的一种可调节虹吸高度的黏粒制备装置，其特征在于：所述控制机箱固定在可移动导轨顶部，传感器位于控制机箱内部；高度显示屏、上升旋钮和下降旋钮设置在控制机箱外表面。