[发明专利]自动漏斗控制装置

说明书

本发明涉及一种漏斗控制装置（1）；其通过固定在各种土壤力学/动力学测试装置（D）中的剪切盒（S）或相应单元上来使用，并且其使得能够通过按给定轴线和速率通过漏斗（F）使土壤排放到样本制备模具（T）中来产生待测试的土壤样本；其包括：至少一个支撑体（2），所述至少一个支撑体（2）用于放置在所述测试装置（D）上；至少一个保持器（3），所述至少一个保持器（3）设置在所述支撑体（2）上以便可沿竖直轴线移动，并且在其上放置漏斗（F）；至少一个驱动构件（4），所述至少一个驱动构件（4）位于所述支撑体（2）中或上，并且用于沿竖直轴线移动所述保持器（3）。

技术领域

本发明涉及一种自动漏斗装置，其固定在测试装置上，并且用于通过在固定且对称的竖直轴线上逐渐拉动位于其上的漏斗而按标准化方式将土壤样本传送到剪切盒。漏斗方法是一种用于在土木工程的土壤力学和土壤动力学测试中实施的各种测试中制备土壤样本的方法。

背景技术

在现有技术中，在实验室中制备并测试用于实验的样品以便检查应力-应变行为并且在静态或动态载荷下确定粒状土壤（例如沙、粉沙、粉土等等）的强度，以精确地确定各种土壤参数，或者研究各种因素对静态和动态土壤行为的影响。由于从所述粒状土壤的原位获得原状样本很难并且需要昂贵的方法，因此在实验室中使用各种技术来制备样本。这些方法中最常用的一种方法是漏斗方法。

在当前技术中，为了在任何土壤力学测试设备（例如直接剪切、简单剪切或三轴压缩测试等等）中产生样本，通常使厨房类型的塑料漏斗与有关测试设备（例如剪切盒）的基部的中心手动对准。然后，在将旨在测试的土壤倾倒到漏斗中之后，沿着竖直对称轴线手动向上提升漏斗。因此，土壤通过漏斗排放到模具中，并且产生土壤样本以用于测试。然而，在现有技术中，在重复测试期间，样本的质量受到影响，并且可能由于例如当用户手动向上提升漏斗并且使漏斗相对于竖直对称轴线对准到剪切盒时漏斗的抖动和未对准等问题而获得不同测试结果。为了使测试可重现，在所有实验中，需要并强制性地按完全相同的方式制备样本。这带来要求很高且耗时长的工作过程以及要求将实施测试的人需要精确手动技能。无法完全控制此手动实施的过程，并且因此变得难以达到可靠的测试结果。另外，无法控制漏斗提升速率和持续时间以及土壤倾倒到漏斗中的高度。

上文提及并且在文献中最新应用的常规漏斗技术（现有技术）中的当前问题可以列举如下：1）无法控制手动提升的漏斗的提升速度，2）无法对准漏斗相对于样本的竖直对称轴线手动调节的位置，3）无法控制土壤到漏斗中的倾倒高度，4）无法控制人为误差（例如手抖、漏斗提升速度的不连续性和变化、提升期间的轴向错位等等）。已经确定，这些问题中的每一者对待产生的土壤样本的质量和密度指数参数（空隙率、相对密度等等）有影响。

编号为CN203916708U的中国文档（现有技术中的申请）公开一种漏斗架，所述漏斗架用于实验室中，并且可以调节漏斗的高度。在所述文档中，存在中间板，所述中间板包括漏斗将被放置到其中的孔以及在所述中间板周围的托架脚。通过借助于螺栓将漏斗的倾斜端部区域拧紧在所述孔上的所期望位置上来调节漏斗的高度。在所述文档中，使用本发明来限制漏斗的向下移动，并且其并不公开用于向上拉动（提升）漏斗的任何布置。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动漏斗控制装置，其用于各种土壤力学/动力学测试装备（例如直接剪切、简单剪切或三轴压缩测试等等）中，并且旨在用于按标准化方式针对每一测试将放置在其上的漏斗中的土壤传送到剪切盒。

本发明的另一目的是提供一种自动漏斗控制装置，其在各种土壤力学/动力学测试装备中用于按标准化方式针对每一测试使放置在剪切盒/基板上的漏斗与剪切盒对准。

本发明的另一个目的是提供一种自动漏斗控制装置，其用于按所确定的秒数和所确定的距离自动移动漏斗、而无手动干预。

本发明的另一目的是提供一种自动漏斗控制装置，其中漏斗与剪切盒之间的距离短，并且因此防止样本的飞溅。