質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置及實驗方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置及實驗方法，實驗裝置包括殼體、控制裝置、干濕轉換裝置和稱重裝置，控制裝置、干濕轉換裝置和稱重裝置設置在殼體內；干濕轉換裝置設有加濕裝置和干燥裝置，加濕裝置、干燥裝置和稱重裝置均通過模數(shù)轉換器連接控制器，控制器連接數(shù)模轉換器，數(shù)模轉換器連接加濕、干燥裝置和稱重裝置；所述干濕轉換裝置的下方為稱重裝置；控制裝置接收稱重裝置質量信號，并進行干-濕判斷，向干濕轉換裝置發(fā)出控制信號。本發(fā)明提供的這種實驗裝置及實驗方法，專業(yè)用于巖土工程方面干濕循環(huán)實驗，提高實驗自動化程度及精度。
【專利說明】質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置及實驗方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置及實驗方法，屬于巖土工程【技術領域】。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的巖土干濕循環(huán)儀器均是通過手工操作，自動化程度低，由于干濕循環(huán)試驗耗時較長，試驗量大，手工操作勞動量較大，且效率低。另外，干濕循環(huán)試驗過程中增濕過程中水量的控制及干燥過程中試樣的質量控制要求較精確，傳統(tǒng)試驗過程中由于專用儀器的缺失，增濕過程中，多個試樣多次增濕水量很難做到精確、統(tǒng)一；干燥過程中，無法準確判斷樣品是否已經(jīng)達到所需干燥程度，且增濕與干燥過程的轉換，必須通過人工實現(xiàn)。通過傳統(tǒng)試驗裝置得到的結果離散性大，只有通過增加試驗組數(shù)減小誤差，既費時又費力，增加試驗成本。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明提供一種實驗裝置及實驗方法，專業(yè)用于巖土工程方面干濕循環(huán)實驗，提高實驗自動化程度及精度。
[0004]為解決以上技術問題，本發(fā)明提供如下技術方案:一種質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，所述實驗儀器包括殼體、控制裝置、干濕轉換裝置和稱重裝置，控制裝置、干濕轉換裝置和稱重裝置設置在殼體內；干濕轉換裝置設有加濕裝置和干燥裝置，加濕裝置、干燥裝置和稱重裝置均通過模數(shù)轉換器連接控制器，控制器連接數(shù)模轉換器，數(shù)模轉換器連接加濕、干燥裝置和稱重裝置；所述干濕轉換裝置的下方為稱重裝置；控制裝置接收稱重裝置質量信號，并進行干-濕判斷，向干濕轉換裝置發(fā)出控制信號。
[0005]進一步地，所述加濕裝置包括儲水箱、儲水器、多孔塞、滴管和開關，所述儲水箱的下方連接儲水器，儲水器下方配置多孔塞與滴管連接，滴管上安裝開關。
[0006]進一步地，所述干燥裝置包括干燥燈、燈罩和底座，所述干燥燈固定于燈罩壁頂上，燈罩固定于底座上，底座上放置試樣，干燥燈設置在試樣的正上方。干燥燈的控制裝置連接數(shù)模轉換裝置，通過控制裝置的信號發(fā)出，實現(xiàn)干燥裝置的啟動及根據(jù)干燥時間的設定執(zhí)行干燥照射。
[0007]進一步地,所述稱重裝置為一稱重臺,稱重臺上方連接干燥裝置的底座,底座為一上方敞口的容器，底部具有凸臺，凸臺與稱重臺中心處的凹陷嵌入連接；底座頂部外圓周臺階處支撐所述燈罩。
[0008]進一步地，所述殼體上設置有連接板，連接板有兩塊，設置在儲水器的上下兩端，用于固定儲水器。
[0009]進一步地，所述儲水器的出水口處設有多孔塞。
[0010]一種質量式巖土干濕循環(huán)實驗方法，所述實驗方法的具體步驟如下:
(I)將儲水箱通過入水口與水源連接，多余的水通過溢流口排出儀器外部，將流量計、定量控制儀、干燥燈、稱重臺分別與模數(shù)轉換器及數(shù)模轉換器連接好；
(2)制樣之前需通過土工實驗得到試樣初始含水量初始質量《Cl。
[0011](3)將儀器組裝完畢后，在控制裝置中將質量清零；
(4)設定增濕控制水量I如需將試樣增濕至含水量需加水質量為:
【權利要求】
1.一種質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，其特征在于，所述實驗儀器包括殼體、控制裝置、干濕轉換裝置和稱重裝置，控制裝置、干濕轉換裝置和稱重裝置設置在殼體內；干濕轉換裝置設有加濕裝置和干燥裝置，加濕裝置、干燥裝置和稱重裝置均通過模數(shù)轉換器連接控制器，控制器連接數(shù)模轉換器，數(shù)模轉換器連接加濕、干燥裝置和稱重裝置；所述干濕轉換裝置的下方為稱重裝置；控制裝置接收稱重裝置質量信號，并進行干-濕判斷，向干濕轉換裝置發(fā)出控制信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，其特征在于，所述加濕裝置包括儲水箱、儲水器、多孔塞、開關和滴管，所述儲水箱的下方與儲水器連接，儲水器下方通過多孔塞與滴管連接，滴管上安裝開關。
3.根據(jù)權利要求1所述的質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，其特征在于，所述干燥裝置包括干燥燈、燈罩和底座，所述干燥燈固定于燈罩頂壁上，燈罩固定于底座上，底座上放置試樣，干燥燈設置在試樣的正上方。
4.根據(jù)權利要求1所述的質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，其特征在于，所述稱重裝置為一稱重臺，稱重臺上方連接干燥裝置的底座。
5.根據(jù)權利要求1所述的質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，其特征在于，所述殼體上設置有連接板，連接板有兩塊，設置在儲水器的上下兩端，用于固定儲水器。
6.根據(jù)權利要求1所述的質量式巖土干濕循環(huán)實驗裝置，其特征在于，所述儲水器的出水口處設有多孔塞。
7.一種質量式巖土干濕循環(huán)實驗方法，其特征在于，所述實驗方法的具體步驟如下: (1)將儲水箱通過入水口與水源連接，多余的水通過溢流口排出儀器外部，將開關、干燥燈、稱重臺分別與模數(shù)轉換器及數(shù)模轉換器連接好； (2)制樣之前需通過土工實驗得到試樣初始含水量》V初始質量&； (3)將儀器組裝完畢后，在控制裝置中將質量清零； (4)設定增濕控制水量 如需將試樣增濕至含水量η,需加水質量為:w1 — m°J ; (5)設定浸潤時間T1，加水量至《后，開關接收控制模塊信號，關閉閥門，加水停止，試樣充分浸潤后進入干燥過程； (6)設定由干燥過程進入增濕過程的判斷值兒通過稱重裝置返回給控制裝置的質量值，即干土質量值進行判斷，實現(xiàn)干濕轉換，判斷值J的公式為: A=.Ι + ffl-Q ’ (7)設定冷卻時間/；，試樣干燥后，需冷卻一定時間后才能進行增濕； (8)設定干濕循環(huán)次數(shù)從
【文檔編號】G01N33/24GK103776982SQ201410039380
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權日:2014年1月27日
【發(fā)明者】張坤, 張青龍, 田暉, 毛云程, 張海紅, 趙元科 申請人:甘肅省交通科學研究院有限公司