[发明专利]智能液限仪及液限测量方法

说明书

本发明提出一种智能液限仪和液限测量方法。液限仪包括底座、安装在底座上的试样筒、设置在底座上的直线模组，安装在直线模组上的搅拌机构。搅拌机构的钻杆上安装有扭矩传感器，可测量样品搅拌扭矩；底座上安装有加热器，可为样品加热；试样筒胖安装有喷水组件，可为样品加水；底座上设置有压力传感器，可测量样品重量。液限测量方法：设定扭矩标定值Msubgt;0/subgt;、标定补偿含水率ω'，根据样品搅拌扭矩与标定扭矩的大小比，为样品喷水或加热；当搅拌扭矩与标定扭矩适配时，结合试样盒初始质量、试样盒及试样的质量等计算液限。该测量装置和测量方法，试验过程无人工操作，智能化程度高。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种实验室用土体液限测量装置和测量方法。

背景技术

液限是指黏性土从牛顿液体(粘滞液体状态)变成宾哈姆体(粘滞塑性状态)时的界限含水率。目前黏性土液限的测定方法多为经典的蝶式液限仪或锥式液限仪，实验室在测定液限前均需要使用调土刀将土体充分调拌至液限状态，再通过仪器人工测试读数。

现有技术的液限仪存在以下不足：

(1)手工调土和测试的工作效率很低，耗费人力物力，常常不能满足工作量要求；

(2)人工测定的精度有限。

例如：公告号CN206740488U的专利公开了一种调土设备，提供了一种利用滑动支柱、电机、旋转刀片、升降杆、驱动齿轮等组成的细粒土液限测定用调土设备，解决了现有细粒土液限测定调土时存在的费时费力、劳动强度大且试验效率低下的问题，但是液限测定试验还是需要人工测试；公告号CN109061109A专利公开了一种液塑测定仪，提供了一种由调节螺丝、屏幕、圆锥仪、升降台、盛土杯等组成的液塑限联合测定仪，提高了液限的准确度，使操作步骤更简便化，但是液限测定方法还是采用传统的圆锥液限仪，需要重复搅拌和测定是否到达液限状态。

发明内容

本发明的目的旨在于解决以上技术问题之一，提供一种测定效率高、精确度高、工作稳定的智能液限仪及液限测量方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种智能液限仪，包括：

底座：包括一容置腔，用于容置试样筒，所述试样筒内可放置试样盒，所述试样盒用于置放待检测试样；

直线模组：包括升降电机及与升降电机动力输出端连接的丝杠，所述丝杠上安装在底座上，其上安装有丝杠滑块，所述丝杠滑块可沿丝杠长度方向运动；

搅拌机构：包括旋转电机和与旋转电机动力输出端连接的钻杆，所述旋转电机与丝杠滑块连接，钻杆朝向底座一侧的端部安装有搅拌头；

扭矩传感器：安装在钻杆上，用于检测钻杆转动扭矩；

加热器：设置在试样筒内，用于烘干试样；

喷水组件：安装在试样筒侧壁；

压力传感器：设置在底座中心，用于检测试样盒重量；

控制器，所述控制器被配置为：

与升降电机和旋转电机连接，以控制搅拌机构升降、转动；

与加热器连接以控制加热器启动加热；

与喷水组件连接以控制喷水组件定量喷水；

与压力传感器连接以监测试样筒重量；

与扭矩传感器连接以采集钻杆扭矩；

进一步的，所述控制器进一步根据试样筒内试样重量的变化计算液限值。

本发明一些实施例中：所述控制器包括：、