[发明专利]制备特定含水率土样的装置及其应用

权利要求书

1.一种制备特定含水率土样的装置，其特征在于：包括封闭的土样制备器(5)、储水器(9)、数据采集存储处理器(6)和实时控制系统(7)；其中，封闭的土样制备器(5)又包括干土喷洒器(1)、喷水控制器(2)、土样盛放器(3)和重力传感器(4)；

所述干土喷洒器(1)和喷水控制器(2)位于土样盛放器(3)的上方，用以分别向土样盛放器(3)中反复均匀喷洒单层土和水；所述重力传感器(4)用以称量土样盛放器(3)中土样的质量；

所述喷水控制器(2)与储水器(9)连通，且喷水控制器(2)和储水器(9)中充满水；所述储水器(9)中设置有水压传感器(11)，水压传感器(11)与数据采集存储处理器(6)连接，并将储水器(9)和喷水控制器(2)中的水压实时传递给数据采集存储处理器(6)；

所述数据采集存储处理器(6)用以记录预设的水压Po、干土喷洒器(1)的行驶速度Vt、含水率H、所需土样的质量Mo、土样盛放器(3)的长度L；所述数据采集存储处理器(6)与重力传感器(4)连接，还用以根据预设的含水率H、每次新增单层干土的质量Mt以及预设的水压Po、土样盛放器(3)的长度L计算出每次喷水的质量Ms以及喷水控制器(2)在每次喷水过程中的行驶速度Vs；

所述数据采集存储处理器(6)还与实时控制系统(7)连接，并将其记录以及计算所得的数据信息传递至实时控制系统(7)；所述实时控制系统(7)还分别与干土喷洒器(1)、喷水控制器(2)连接，用以控制干土喷洒器(1)以预设的行驶速度Vt从土样盛放器(3)上方的一侧驶向另一侧并在土样盛放器(3)中均匀喷洒一层干土，或用以控制喷水控制器(2)以计算所得的行驶速度Vs从土样盛放器(3)上方的一侧驶向另一侧并在土样盛放器(3)中均匀喷洒相应质量Ms的水。

2.根据权利要求1所述的制备特定含水率土样的装置，其特征在于：还包括空气压缩机(8)；

所述储水器(9)中设置有气囊(10)，空气压缩器(8)通过置于储水器(9)中的气囊(10)与储水器(9)连接，通过气囊(10)实现从气压向水压的转化；

同时，所述实时控制系统(7)还与空气压缩器(8)连接，并通过空气压缩器(8)保证储水器(9)和喷水控制器(2)中的水压P在整个实验过程中一直维持在预设值Po，并保证喷水控制器(2)喷水速率Vp恒定。

3.根据权利要求1所述的制备特定含水率土样的装置，其特征在于：所述喷水控制器(2)的顶部设置有排气孔(12)。

4.根据权利要求1所述的制备特定含水率土样的装置，其特征在于：所述干土喷洒器(1)为一长条形漏斗，该长条形漏斗的孔径大于土颗粒的最大粒径。

5.根据权利要求1所述的制备特定含水率土样的装置，其特征在于：所述喷水控制器(2)为一侧壁带孔的圆柱形管。