器2電連接；測(cè)試系統(tǒng)還包括用于校正傳感器2精度的校正柱5，校正柱5也通過(guò)水管3與切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元6連接。
[0024]具體地，沉積柱I側(cè)壁上設(shè)有用于安裝若干水管3端口的圓孔，圓孔與水管3的端口的尺寸相匹配。這樣設(shè)置是為了保持整個(gè)裝置的密封性。其中，圓孔中填充有過(guò)濾材料。過(guò)濾材料的設(shè)置是為了過(guò)濾淤泥中的土顆粒防止進(jìn)入水管，又可以傳遞孔隙水應(yīng)力。
[0025]其中，過(guò)濾材料其中一面與水管3的端口緊密接觸，與之相對(duì)的另一面與沉積柱I側(cè)壁11的內(nèi)表面平齊。
[0026]另外，若干水管3與沉積柱I以及校正柱5側(cè)壁接觸的端口處安裝有閥門(mén)31。閥門(mén)31的設(shè)置是為了控制孔隙水應(yīng)力測(cè)量端口的開(kāi)關(guān)。
[0027]其中，沉積柱I的直徑為10cm，每節(jié)沉積柱高度為40cm，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要的高度組裝不同數(shù)量的沉積柱；所述沉積柱I上設(shè)有刻度尺。這樣設(shè)置是由于根據(jù)Elder的試驗(yàn)研宄經(jīng)驗(yàn)，內(nèi)徑〈100_的沉積柱可能因尺寸效應(yīng)會(huì)對(duì)泥漿的沉積和固結(jié)造成一定的影響，因此本試驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)選的沉積柱內(nèi)徑均為10cm。
[0028]另外，校正柱5的直徑為5cm，校正柱5的高度為150cm ;校正柱5設(shè)有刻度尺。這樣設(shè)置是為了在每次沉積柱孔隙水應(yīng)力測(cè)試之前均可以校正孔隙水應(yīng)力傳感器。
[0029]其中，沉積柱I與校正柱5的頂端均設(shè)有頂蓋結(jié)構(gòu)。
[0030]另外，傳感器2為高精度差壓式孔隙水應(yīng)力傳感器，傳感器2的量程為0~35kPa，綜合精度為±0.05 %FS。采用高精度差壓式孔隙水應(yīng)力傳感器是為了提高實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果的精度。
[0031]其中，若干水管3依次左右間隔安裝于沉積柱I的間隔距離從沉積柱I底部向頂端遞增。這樣設(shè)置是由于在固結(jié)過(guò)程中越接近沉積柱I底部孔隙水應(yīng)力變化的梯度越大，所以孔隙水應(yīng)力測(cè)量端口越接近沉積柱I底部需要越密集。
[0032]需要說(shuō)明的是，在每次測(cè)量沉積柱I中泥漿的孔隙水應(yīng)力試驗(yàn)之前，切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元及連接沉積柱I和校正柱5的水管3均充滿(mǎn)水，然后開(kāi)啟校正柱5的水管3通過(guò)改變不同高度的水頭對(duì)孔隙水應(yīng)力傳感器2進(jìn)行校正，避免了在沉積柱I每個(gè)不同測(cè)點(diǎn)位置上安裝孔隙水應(yīng)力傳感器2直接測(cè)量孔隙水應(yīng)力的方法在溫度和濕度等外界條件變化時(shí)孔隙水應(yīng)力傳感器長(zhǎng)期不穩(wěn)定性導(dǎo)致儀器讀數(shù)存在偏差，使測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確的問(wèn)題。沉積柱I中泥漿的初始高度和初始密度決定了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中沉積柱底部的最大應(yīng)力。例如，沉積柱I中泥漿的初始高度為1.2m，初始密度為1.lg/cm3，經(jīng)計(jì)算沉積柱底部的最大應(yīng)力為13.2kPa。因此傳感器2需要在校正柱5中在O到1.32m水頭高度的范圍內(nèi)平均選取6個(gè)左右不同的水頭高度進(jìn)行校正。校正完成后通過(guò)開(kāi)關(guān)不同孔隙水應(yīng)力測(cè)量端口上的閥門(mén)31可依次與不同的孔隙水應(yīng)力測(cè)量端口連接測(cè)試沉積柱I中沉積淤泥的孔隙水應(yīng)力。
[0033]除此之外，整個(gè)系統(tǒng)除了開(kāi)關(guān)閥門(mén)外均保持靜止，因此可認(rèn)為系統(tǒng)中充滿(mǎn)的水也是靜止不動(dòng)的。每次開(kāi)關(guān)閥門(mén)31后孔隙水應(yīng)力需要透過(guò)過(guò)濾材料傳遞，因此傳感器測(cè)得的孔隙水應(yīng)力數(shù)據(jù)待一定時(shí)間后才能穩(wěn)定，經(jīng)試驗(yàn)研宄傳感器測(cè)得的孔隙水應(yīng)力數(shù)據(jù)一般可在3s到120s之間達(dá)到平衡。在沉降階段時(shí)由于時(shí)間較短淤泥不會(huì)堵塞過(guò)濾材料，傳感器2測(cè)得的孔隙水應(yīng)力數(shù)據(jù)可在3s左右達(dá)到平衡，固結(jié)過(guò)程中由于淤泥會(huì)逐漸堵塞過(guò)濾材料，孔隙水應(yīng)力數(shù)據(jù)達(dá)到平衡時(shí)的時(shí)間會(huì)變長(zhǎng)。
[0034]顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)試系統(tǒng)包括用于裝設(shè)泥漿使其沉積的沉積柱(1)、用于感應(yīng)孔隙水應(yīng)力的傳感器(2)、切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元(6)以及若干用于傳遞孔隙水應(yīng)力的水管(3)，所述若干水管(3) —端依次左右間隔安裝于沉積柱(I)的側(cè)壁上、另一端與切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元(6)連接，所述傳感器(2)安裝于切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元(6)上；所述測(cè)試系統(tǒng)還包括用于采集數(shù)據(jù)以及顯示的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(4)與傳感器(2)電連接；所述測(cè)試系統(tǒng)還包括用于校正傳感器(2)精度的校正柱(5)，所述校正柱(5)也通過(guò)水管(3)與切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元(6)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述沉積柱(I)側(cè)壁上設(shè)有用于安裝若干水管(3)端口的圓孔，所述圓孔與水管(3)的端口的尺寸相匹配。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述圓孔中填充有用于過(guò)濾沉積淤泥中的土顆粒的過(guò)濾材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述過(guò)濾材料其中一面與水管(3)的端口緊密接觸，與之相對(duì)的另一面與沉積柱(I)側(cè)壁的內(nèi)表面平齊。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，若干水管(3)與沉積柱(O以及校正柱(5)側(cè)壁接觸的端口處安裝有用于控制孔隙水應(yīng)力測(cè)量端口開(kāi)關(guān)的閥門(mén)(31)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述沉積柱(I)的內(nèi)徑為10cm，所述沉積柱(I)的高度可為40cm或80cm或120cm ;所述沉積柱(I)上設(shè)有刻度尺。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述校正柱(5)的直徑為5cm，所述校正柱(5)的高度為150cm ;所述校正柱(5)設(shè)有刻度尺。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述沉積柱(I)與校正柱(5)的頂端均設(shè)有頂蓋結(jié)構(gòu)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器(2)為高精度差壓式孔隙水應(yīng)力傳感器，所述傳感器(2)的量程為0~35kPa，綜合精度為±0.05 %FS。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于，所述若干水管(3)依次左右間隔安裝于沉積柱(I)的間隔距離從沉積柱(I)底部向頂端遞增。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及應(yīng)力測(cè)試的技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種孔隙水應(yīng)力測(cè)試系統(tǒng)，所述測(cè)試系統(tǒng)包括用于裝設(shè)泥漿使其沉積的沉積柱、切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元、用于感應(yīng)孔隙水應(yīng)力的孔隙水應(yīng)力傳感器以及若干用于傳遞孔隙水應(yīng)力的水管。切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元配置一個(gè)高精度差壓式孔隙水應(yīng)力傳感器。所述若干水管一端依次左右間隔安裝于沉積柱的側(cè)壁上、另一端與切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元連接。所述測(cè)試系統(tǒng)還包括校正柱，所述校正柱也通過(guò)水管與切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元連接。通過(guò)若干水管一端依次左右間隔安裝于沉積柱的側(cè)壁上、另一端與切換測(cè)量孔隙水應(yīng)力單元連接的設(shè)置，使得一個(gè)傳感器就可對(duì)多個(gè)點(diǎn)進(jìn)行孔隙水應(yīng)力測(cè)試，既節(jié)省成本，使用又非常方便。
【IPC分類(lèi)】G01L25/00, G01L13/00
【公開(kāi)號(hào)】CN204630690
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520239098
【發(fā)明人】王亮, 張翠萍, 曹玲瓏, 楊黎靜, 王琰, 薛飛
【申請(qǐng)人】國(guó)家海洋局南海海洋工程勘察與環(huán)境研究院
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日