[实用新型]土体物理性质指标自动测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土体物理性质指标的自动测量装置，属于土体物理性质指标测量方法及其测量仪器领域。

背景技术

土的一些物理性质主要决定于组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质(重)量的比例关系，反映这种关系的指标称之为土的物理性质指标。土的物理性质指标不仅可以描述土的物理性质和它所处的状态，而且，在一定程度上反映土的力学性质。所以，在众多工程实施过程中，了解土的物理性质指标十分重要。

土体物理性质指标可分为两类：一类是必须通过试验测定的，如密度、土粒比重和含水率，称为直接指标；另一类是根据直接指标换算的，如孔隙比、饱和度、干密度等，称为间接指标。常用的土体物理性质指标共有九个，分别是土的天然密度ρ、土粒比重Gs、含水率ω、孔隙比e、孔隙率n、饱和度Sr、干密度ρ_d、饱和密度ρ_sat、浮密度ρ′。

目前，不同的土体物理性质指标是通过设计实施不同的试验分别测量，不同的测量试验所依据的试验原理不同，且一般用肉眼观测记录数据。例如，在测量土粒比重时，根据等体积代换原理常采用比重瓶法测定。事先将比重瓶注满纯水，称瓶加水的质量。然后把烘干土若干克装入该空比重瓶内，再加纯水至满，称瓶加土加水的质量，按照下式计算土粒比重：

式中：m₁——瓶加水的质量；

m₂——瓶加水加土的质量；

m_s——烘干土的质量。

再例如，测定含水率根据含水率定义常采用的方法是烘干法，先称出天然湿土的质量，然后放在烘箱中，在100℃--105℃常温下烘干，称得干土质量，然后按照含水率定义式计算含水率。

ω=mwms×100%]]>

所以，这些试验方法显然存在以下不足：(1)由于测量土体物理性质指标的试验原理都不尽相同，所以每测一个土体物理性质指标，就需要设计一个对应的测量试验，操作步骤繁琐，工作量大，工作效率低；(2)大多数试验数据采用人工记录，自动化程度低，精度不够。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种一次性测得常用的9个土体物理性质指标的装置。根据土的物理性质主要决定于组成土的固体颗粒、孔隙中的水和气体这三相所占的体积和质(重)量的比例关系，本装置分别通过测量和程序计算得到组成土的固体颗粒、孔隙中水和气体所对应的质量和体积这6个基本参数，测量结果通过数据传输线路传送给数据存储及处理装置通过预先设定的程序进行相关处理及运算，一次性显示土体9个常用的土体物理性质指标。

根据以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案：一种土体物理性质指标自动测量装置，包括土样采集容器、称重加热底座、称重电子测量设备、浮块、滑动变阻器、导线、体积测量设备、水体容纳容器、金属外壳、数据传输线路、数据存储及处理设备，所述浮块漂浮放置在所述盛有水的水体容纳容器内，所述浮块与所述滑动变阻器的滑动端联动连接，所述滑动变阻器滑动端通过导线与所述体积测量设备的一个输入端连接，所述称重电子测量设备连接所述称重加热底座，在所述加热底座上放置所述土样采集容器，所述称重电子测量设备的信号输出端通过数据传输线路与数据存储及处理设备的信号输入端连接，所述体积测量设备的信号输出端通过数据传输线路与数据存储及处理设备的另一信号输入端连接。

所述数据存储及处理设备采用单片机制成。

本实用新型一种土体物理性质指标自动测量装置有益效果：

1、本装置采用电子电路技术，从数据采集到数据处理都由预设装置及程序完成，自动化程度高，不仅节约了人力资源和试验成本，还避免了人工操作引起的误差，从源头上确保了数据的准确性。

2、本装置可以一次性测得常用的9个土体物理性质指标，相较现有技术中每测一个土体物理性质指标就要设计一个试验的现状，该装置工作效率高，测量参数全面，有效提高了测量效率，降低测量成本。

3、该装置结构简单，易于生产，成本不高，市场前景广阔。

附图说明