[发明专利]一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置及方法

权利要求书

1.一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置，其特征在于，包括自上而下顺次设置的丙烯酸环境室(6)、混合室(19)和第一天平(22)，所述丙烯酸环境室(6)内设置有用于放置试验土样(7)的底座(13)，所述底座(13)的底部设置有可与试验土样(7)相连通的液体流出管(14.1)和液体流入管(14.2)，所述液体流入管(14.2)远离底座(13)的一端延伸出丙烯酸环境室(6)至第二天平的储水容器中且液体流出管(14.1)远离底座(13)的一端延伸出丙烯酸环境室(6)至第三天平的储水容器中；

所述丙烯酸环境室(6)的内、外侧分别设置有第三相对湿度温度传感器(9.1)和第四相对湿度温度传感器(9.2)，所述试验土样(7)包括自上而下均分的第一层土样、第二层土样、第三层土样和第四层土样结构，所述第一层土样的底部和第二层土样的顶部之间设置有第一相对湿度温度传感器(8.1)，所述第三层土样的底部和第四层土样的顶部之间设置有第二相对湿度温度传感器(8.2)；

所述丙烯酸环境室(6)和混合室(19)之间设置有流量分离板(16)以实现气流的流通，所述混合室(19)设置有分别与内腔相连通的蒸汽输入管线(17)和干燥空气输送管线(18)；

所述底座(13)和第一天平(22)之间设置有贯穿丙烯酸环境室(6)和混合室(19)的支撑柱(15)。

2.根据权利要求1所述的一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置，其特征在于，所述丙烯酸环境室(6)的顶部设置有顶板(4)，所述顶板(4)上设置有若干个流量阀(1)且至少一个流量阀(1)的外侧设置有用于监测试验土样(7)轴向变形δ的非接触式激光距离传感器(2)，丙烯酸环境室(6)内的空气流量、相对湿度、相对温度以及环境室内压力通过流量阀(1)调节。

3.根据权利要求2所述的一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置，其特征在于，所述底座(13)上设置有稳定柱(11)，用于连接第三相对湿度温度传感器(9.1)和第四相对湿度温度传感器(9.2)的第一电缆(10)、用于连接第一相对湿度温度传感器(8.1)和第二相对湿度温度传感器(8.2)的第二电缆(12)均粘附在稳定柱(11)上。

4.根据权利要求2所述的一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置，其特征在于，所述流量分离板(16)上设置有若干个圆形通孔，混合室(19)的气体通过圆形通孔产生可控的均匀气流进入丙烯酸环境室(6)。

5.根据权利要求2所述的一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置，其特征在于，所述近地表土壤持水曲线装置通过四根不锈钢柱(5)设置在基座(23)上，所述第一天平(22)设置在基座(23)上。

6.根据权利要求1所述的一种测试低应力环境下的近地表土壤持水曲线装置，其特征在于，潮湿的空气通过外部蒸汽发生器产生并通过蒸汽输入管线(17)进入混合室(19)，干燥的压缩空气在不超过25kPa的压力下经加热或冷却通过干燥空气输送管线(18)注入混合室(19)。