全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪制造技术

全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪。它包括控制柜、主体试验柜，所述主体试验柜内设置有压力室、压力室底座、轴向加压机构、自动冲刷气泡机构、蒸发补偿机构、围压加压机构，所述自动冲刷气泡机构设置有蠕动泵、冲刷用双层刻度量管；所述蒸发补偿机构设置有蒸发用双层刻度量管；所述主体试验柜为一透明罩柜体，所述透明罩柜体内部固定有电子恒温恒湿装置；所述轴向加压机构、围压加压机构分别设置有自动调压阀；所述控制柜的前端设置有触摸式工控计算机。该压力板仪设置有全自动化气泡冲刷机构和蒸发补偿机构和自动调压机构和恒温恒湿机构，能大大提高土水特征曲线试验数据的采集精度，且试验数据更真实客观，同时自动化程度高、可控性好。

Full automatic pressure plate instrument of unsaturated soil water characteristic curve

【技术实现步骤摘要】
全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪
本专利技术涉及土水特征曲线试验设备，特别涉及一种设置有全自动化气泡冲刷机构和蒸发补偿机构和自动调压机构和恒温恒湿机构、使得土水检测自动化程度高和试验数据精度高的非饱和土土水特征曲线压力板仪。
技术介绍
土壤水的基质势(或土壤水吸力)随土壤含水量而变化，其关系曲线称为土水特征曲线，其主要是指非饱和土中形成的基质吸力与土中含水率或者饱和度之间的关系曲线，体现了在基质吸力作用下土体的持水能力，通过土水特征曲线能够有效的确定非饱和土的抗剪强度、渗透特性、扩散特性、体应变等，故在非饱和土力学中占有重要的地位，对土水特征曲线的试验研究多采用土水特征曲线压力板仪。目前，土水特征曲线压力板仪存在的不足有：1、气泡冲刷结构不能实现全自动，操作麻烦，且现有气泡冲刷结构大都比较简单，冲刷不彻底；2、由于非饱和土实验过程长，在一定的空气温度及湿度下，试验中的水液会出现一定的蒸发量，现有实验设备缺乏对蒸发量的考虑，从而影响试验数据的精度；3、试样加压采用手动方式，而该类试验过程持续时间长，因此出现缓慢泻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪，它包括控制柜、及设置于控制柜上的主体试验柜，所述主体试验柜内设置有压力室、压力室底座、轴向加压机构、围压加压机构，所述压力室设置于压力室底座上，所述压力室与压力室底座间还压设有陶土板，所述压力室底座上成型有凹槽，所述陶土板与压力室底座间形成底座储水腔，所述压力室用于压设试验土样，所述轴向加压机构设置有轴向加压器，通过所述轴向加压器对试验土样施加轴向压力，所述围压加压机构用于给压力室内部提供围压压力，土样中的水分在轴向压力和围压压力作用下通过具有阻气通水功能的陶土板排出，所述底座储水腔用于收集试验土样挤出的水分，通过冲刷机构循环后由水压传感器读取排水量，所...

【技术特征摘要】
1.全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪，它包括控制柜、及设置于控制柜上的主体试验柜，所述主体试验柜内设置有压力室、压力室底座、轴向加压机构、围压加压机构，所述压力室设置于压力室底座上，所述压力室与压力室底座间还压设有陶土板，所述压力室底座上成型有凹槽，所述陶土板与压力室底座间形成底座储水腔，所述压力室用于压设试验土样，所述轴向加压机构设置有轴向加压器，通过所述轴向加压器对试验土样施加轴向压力，所述围压加压机构用于给压力室内部提供围压压力，土样中的水分在轴向压力和围压压力作用下通过具有阻气通水功能的陶土板排出，所述底座储水腔用于收集试验土样挤出的水分，通过冲刷机构循环后由水压传感器读取排水量，所述控制柜内设置有微控制单元MCU嵌入式控制系统，所述轴向加压器、围压加压机构还分别包括开关装置，所述微控制单元MCU嵌入式控制系统与轴向加压器、围压加压机构的开关装置连接，通过微控制单元MCU嵌入式控制系统进行轴向加压器、围压加压机构的控制，其特征在于：
所述压力板仪还设置有自动冲刷气泡机构，所述自动冲刷气泡机构设置有蠕动泵、冲刷用双层刻度量管，所述蠕动泵、冲刷用双层刻度量管与压力室底座的底座储水腔构成水液循环流动路径，通过蠕动泵驱动，通过冲刷用双层刻度量管排出气泡，对底座储水腔的挤出水分进行气泡冲刷，所述蠕动泵还包括开关装置，所述微控制单元MCU嵌入式控制系统与蠕动泵的开关装置连接，通过微控制单元MCU嵌入式控制系统进行蠕动泵的控制；
所述压力板仪还设置有蒸发补偿机构，所述蒸发补偿机构与自动冲刷气泡机构共用蠕动泵，所述蒸发补偿机构设置有蒸发用双层刻度量管，所述蒸发用双层刻度量管、通过导管与蠕动泵构成水液循环流动路径，所述蒸发补偿机构的水液与自动冲刷气泡机构的水液同步循环流动；
所述主体试验柜为一透明罩柜体，所述透明罩柜体内部的后壁上固定有电子恒温恒湿装置，所述电子恒温恒湿装置与微控制单元MCU嵌入式控制系统相连接，通过电脑软件自动控制透明罩柜体内的温度和湿度，所述压力板仪通过设置封闭的透明罩柜体、电子恒温恒湿装置实现试验过程处于恒定的温度和湿度条件，获得更准确的试验数据；
所述轴向加压器、围压加压机构分别通过导气管连接有一自动调压阀，并通过所述自动调压阀分别经过导气管与外部气源连接，所述自动调压阀包括开关装置，所述自动调压阀的开关装置分别与微控制单元MCU嵌入式控制系统相连接，通过微控制单元MCU嵌入式控制系统进行自动调压阀的控制，进而控制轴向加压器、围压加压机构的压力大小；
所述控制柜的前端设置有触摸式工控计算机，所述微控制单元MCU嵌入式控制系统与触摸式工控计算机连接，通过触摸式工控计算机进行所述压力板仪的控制操作。


2.根据权利要求1所述的全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪，其特征在于，所述轴向加压机构包括反力框架，所述轴向加压器包括固定于反力框架底部的轴向加载气缸、及轴向加载气缸上的活塞杆，所述活塞杆连接有升降平台，所述压力室底座设置于升降平台上，所述反力框架的上部设置有轴向压缩连杆、位移传感器，所述轴向压缩连杆向下穿过压力室上部，下端依次连接轴向荷载传感器、球头，并通过上压板、透水石压设于试验土样上，所述轴向压缩连杆与压力室间设置有密封结构，所述围压加压机构通过导气管连接于压力室侧壁并与压力室导通，试验时，将试验土样压设于压力室中，所述轴向加压器通过轴向压缩连杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：张军辉，何耀帮，张石平，王礼明，吴文超，
申请(专利权)人：湖南旺轩科技有限公司，长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43