[发明专利]快速测量土水特征曲线的压力板仪及其测量方法

摘要

本发明公开了一种快速测量土水特征曲线的压力板仪及其测量方法，由压力室系统、压力控制系统、垂直气动加载系统、时域反射测量系统和多个水储存系统组成；压力控制系统的一个出气口与压力室系统的进气口连接，另一个出气口与垂直气动加载系统的进气口连接，控制压力室系统和垂直气动加载系统的气压；垂直气动加载系统的垂直加载端垂直作用压力室系统，控制土样吸水或脱水；时域反射测量系统检测端与压力室系统连接，测量土样含水率；水储存系统与压力室系统的出水端连接，存储土样脱除的水分。压力室系统包括冲刷凹槽底座、上底座、顶盖、螺杆、不锈钢试样室和多个土样加载模块。解决了测量土水特征曲线测量时间长、测量误差大的问题。

主权项

1.快速测量土水特征曲线的压力板仪，其特征在于，由压力室系统（1）、压力控制系统（2）、垂直气动加载系统（3）、时域反射测量系统（4）和多个水储存系统（5）组成；压力控制系统（2）用于控制压力室系统（1）和垂直气动加载系统（3）的气压，其一个出气口与压力室系统（1）的进气口连接，另一个出气口与垂直气动加载系统（3）的进气口连接；垂直气动加载系统（3）的垂直加载端垂直作用压力室系统（1），控制压力室系统（1）中的土样吸水或脱水；时域反射测量系统（4）的检测端与压力室系统（1）连接，测量压力室系统（1）的土样含水率；水储存系统（5）的进水端与压力室系统（1）的出水端连接，存储土样脱除的水分；/n所述压力室系统（1）包括冲刷凹槽底座（16）、上底座（43）、顶盖（7）、螺杆（8）、不锈钢试样室（9）和多个土样加载模块；每个土样加载模块由加载杆（10）、第一透水石（13）、微孔膜（20）、第二透水石（22）、TDR室（24）和激光位移传感器（38）组成；上底座（43）位于冲刷凹槽底座（16）顶部并与冲刷凹槽底座（16）固定连接，不锈钢试样室（9）为内部中空的圆柱体，其两端内设有环状的第二密封胶圈（28），且其侧壁上设有进抽气口（25）；不锈钢试样室（9）一端经第二密封胶圈（28）与顶盖（7）密封连接，另一端经第二密封胶圈（28）与上底座（43）密封连接；压力控制系统（2）的一个出气口与进抽气口（25）密封连接；螺杆（8）垂直设于顶盖（7）与上底座（43）之间，其一端与顶盖（7）螺纹连接，另一端与上底座（43）螺纹连接；冲刷凹槽底座（16）内嵌有多个冲刷凹槽（14），冲刷凹槽（14）内均设有第一透水石（13），微孔膜（20）位于冲刷凹槽底座（16）上并与第一透水石（13）上表面相接触；上底座（43）底部设有多个环形的第一密封胶圈（19），每个第一密封胶圈（19）密封包裹一个微孔膜（20）；第二透水石（22）位于上底座（43）上，用于填充土样（42）的TDR室（24）嵌套于上底座（43）内，每个TDR室（24）底部与微孔膜（20）上表面相接触、顶部与第二透水石（22）下表面相接触；加载杆（10）位于第二透水石（22）上，加载杆（10）顶端贯穿顶盖（7）且在每个加载杆（10）顶端端面固定有一个压力传感器，压力传感器与压力传感器电子数字显示器（39）电性连接；激光位移传感器（38）垂直固定在加载杆（10）上；所述加载杆（10）位于顶盖（7）下方的部分，和所述第二透水石（22）均位于不锈钢试样室（9）内；/n所述冲刷凹槽（14）、第一密封胶圈（19）和土样加载模块的数量相等。/n