本实用新型专利技术公开了一种检测赫尔‑肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置，包括密封摄影棚、赫尔‑肖氏盛颗粒玻片架、无影灯、CCD相机和数据处理系统；赫尔‑肖氏盛颗粒玻片架上安装有N个赫尔‑肖氏盛颗粒玻片；N个赫尔‑肖氏盛颗粒玻片是厚度相同，但其中的颗粒试样的密实度不一样；无影灯设置在赫尔‑肖氏盛颗粒玻片架的正上方，CCD相机设置在赫尔‑肖氏盛颗粒玻片的正下方并通过通讯接口与数据处理系统相连；数据处理系统包括安装在一台计算机中的图像识别软件，用于接收、记录和处理来自于CCD相机的数据，并以图片的透光程度作为判别指标来辨别统一厚度薄颗粒层的孔隙率。可用于检验赫尔‑肖氏薄板中干燥颗粒试样的密实程度及其均匀性。
【技术实现步骤摘要】
一种检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置
本技术涉及水利及岩土工程试验
，特别涉及一种配合赫尔-肖氏渗流侵蚀试验的颗粒试样密实度检验装置。
技术介绍
试样初始密实均匀程度会对试验结果有直接影响。现有赫尔-肖氏薄板试验，是在颗粒试样填装完成后直接开展试验，没有对试样的密实程度及均匀性进行任何检验。试验结果表明：无论在吹气、还是注入液体的外力作用下，试样通常都会优先从初始缺陷处率先破坏。这种因为没有对试样的密实程度和均匀性进行检验，而由试样初始缺陷而导致的试验失败，严重影响了本领域的科研进步。为得到精确的试验结果，急需提出一种试样均匀及密实程度的检验装置，在试验前对试样进行科学的量化标定。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术提出一种基于透光度的赫尔-肖氏薄板中均匀颗粒密实度及均匀性的检验装置，首次提出用透光度标定薄层颗粒试样，具有巨大的科研意义。本技术的一个目的在于提出一种合理、可行的赫尔-肖氏薄板试样检验装置。通过此装置标定试样的密实及均匀程度以避免因初始缺陷而导致的试验失败，从而解决了赫尔-肖氏薄板试验薄颗粒层试样密实度及均匀性不可检验的问题，完善了赫尔-肖氏薄板试验。为了解决上述技术问题，本技术提出的一种检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置，包括一密封摄影棚，在所述密封摄影棚内设有光源、CCD相机和一圆形的赫尔-肖氏盛颗粒玻片架；所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架顶部的板面上设有N个用于嵌装赫尔-肖氏盛颗粒玻片的安装卡槽；每个安装卡槽中均嵌装有一个赫尔-肖氏盛颗粒玻片；所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片包括盒体，所述盒体设有抽拉式的盖板；所述光源为无影灯，所述无影灯设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架的正上方，所述无影灯的直径尺寸与所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架的尺寸相符；所述CCD相机设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片的正下方，所述CCD相机的镜头朝向所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片，所述CCD相机通过通讯接口连接至一数据处理系统；所述数据处理系统包括安装在一台计算机中的图像识别软件，所述数据处理系统接收、记录和处理来自于所述CCD相机的数据。进一步讲，本技术所述的的检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置，其中，所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架由刚性不透光材质制作，所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架的顶部板面上的N个安装卡槽的大小和形状相同，并与所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片中的盒体的外形相配合。所述盒体具有相对的两个平行的侧壁，两个侧壁的内表面上设有位置对正的插拔槽，所述盖板与所述插拔槽滑动配合，以实现盒体的打开或关闭。所述盒体和盖板的材料均为玻璃钢透明材料。所述盒体的高度为0.5～3.0mm。N个赫尔-肖氏盛颗粒玻片的盒体的高度相同。所述无影灯固定于所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架以上的3cm高度位置。所述CCD相机采集图片的光线仅为所述无影灯穿过赫尔-肖氏盛颗粒玻片所得到的光线。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的利用光学原理检测赫尔-肖氏薄板中薄层均匀颗粒孔隙率的试验装置，由无影灯提供光源，利用CCD相机及数据处理系统采集图像，并结合图像识别软件处理数据，从而利用透光度来标定薄层颗粒试样的孔隙度，在给定厚度和得知亮度的情况下，精确的得知赫尔-肖氏薄板试样(砂土颗粒试样)的密实度，实现赫尔-肖氏薄板中干燥颗粒试样的密实程度及均匀程度检测，可解决因试样初始缺陷而导致的试验失败问题，对完善赫尔-肖氏薄板试验具有重要意义。附图说明图1为本技术检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置的结构示意图；图2为图1中所示赫尔-肖氏盛颗粒玻片架的俯视图；图3-1为图1中所示赫尔-肖氏盛颗粒玻片的主视图；图3-2是图3-1所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片的俯视图；图3-3是图3-1所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片的侧视图。图中：1-赫尔-肖氏盛颗粒玻片架2-无影灯3-CCD相机4-数据处理系统5-密封摄影棚6-赫尔-肖氏盛颗粒玻片7-颗粒试样8-插拔槽9-抽拉式盖板10-盒体具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本技术有任何限制。如图1和图2所示，本技术提出的是一种利用光学原理检测赫尔-肖氏薄板中薄层均匀颗粒孔隙率的试验装置，包括密封摄影棚5，光源、CCD相机3、一圆形的赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1和数据处理系统4；所述光源采用无影灯2；所述密封摄影棚5为专业摄影棚，所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1、无影灯2和CCD相机3均置于密封摄影棚5内。所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1由刚性不透光材质制作，所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1顶部的板面上设有N个用于嵌装赫尔-肖氏盛颗粒玻片6的安装卡槽，N个安装卡槽的大小和形状相同，每个安装卡槽中均嵌装有一个赫尔-肖氏盛颗粒玻片6；所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片6包括盒体10，所述盒体10设有抽拉式的盖板9，所述盒体10和盖板9的材料均为玻璃钢透明材料；所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1上的安装卡槽与所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片6中的盒体10的外形相配合。N个赫尔-肖氏盛颗粒玻片6的盒体10的高度相同，从而形成统一尺寸的单体盛薄颗粒单元。本技术以适用于赫尔-肖氏薄板，所述盒体10的高度为0.5～3.0mm。如图3-1、图3-2和图3-3所示，所述盒体10具有相对的两个平行的侧壁，两个侧壁的内表面上设有位置对正的插拔槽8，所述盖板9与所述插拔槽8滑动配合，以实现盒体10的打开或关闭。本技术中，所述无影灯2设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1的正上方，并固定于所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1以上的3cm高度位置，用于提供稳定、可重复、均匀光源。所述无影灯2的直径尺寸与所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1的尺寸相符。所述CCD相机3设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片6的正下方，所述CCD相机3的镜头朝向所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片6，所述CCD相机3通过通讯接口与所述数据处理系统4相连；所述密封摄影棚5可以保证所述CCD相机3采集图片的光线仅为所述无影灯2穿过赫尔-肖氏盛颗粒玻片6所得到的光线。所述数据处理系统4实现图像接收及图像识别，其包括安装在一台计算机中的图像识别软件，所述数据处理系统4接收、记录和处理来自于所述CCD相机3的数据。实施例：本实施例中，在赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1的顶部面板上在周向上均布有六个(N＝6，)安装卡槽，可以装配有六个赫尔-肖氏薄板颗粒样玻片6，无影灯2为整个系统的唯一光源，且放置于赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1上方3cm处，六个赫尔-肖氏薄板颗粒样玻片6所在的圆周的直径小于上部无影灯2所发出光线照射的区域直径，从而确保上部无影灯2所发出光线仅能从盛颗粒玻片范围内通过。CCD相机3放置于赫尔-肖氏盛颗粒玻片架1的正下方并通过数据线与数据处理系统4相连接用于采集、处理图像。上述所有的器件，除数据处理系统4外均置于密封摄影棚本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置，包括一密封摄影棚(5)，在所述密封摄影棚(5)内设有光源、CCD相机(3)和一圆形的赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)；其特征在于，/n所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)顶部的板面上设有N个用于嵌装赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)的安装卡槽；每个安装卡槽中均嵌装有一个赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)；/n所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)包括盒体(10)，所述盒体(10)设有抽拉式的盖板(9)；/n所述光源采用无影灯(2)，所述无影灯(2)设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)的正上方，所述无影灯(2)的直径尺寸与所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)的尺寸相符；/n所述CCD相机(3)设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)的正下方，所述CCD相机(3)的镜头朝向所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)，所述CCD相机(3)通过通讯接口连接至一数据处理系统(4)；/n所述数据处理系统(4)包括安装在一台计算机中的图像识别软件，所述数据处理系统(4)接收、记录和处理来自于所述CCD相机(3)的数据。/n
【技术特征摘要】
1.一种检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置，包括一密封摄影棚(5)，在所述密封摄影棚(5)内设有光源、CCD相机(3)和一圆形的赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)；其特征在于，
所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)顶部的板面上设有N个用于嵌装赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)的安装卡槽；每个安装卡槽中均嵌装有一个赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)；
所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)包括盒体(10)，所述盒体(10)设有抽拉式的盖板(9)；
所述光源采用无影灯(2)，所述无影灯(2)设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)的正上方，所述无影灯(2)的直径尺寸与所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)的尺寸相符；
所述CCD相机(3)设置在所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)的正下方，所述CCD相机(3)的镜头朝向所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片(6)，所述CCD相机(3)通过通讯接口连接至一数据处理系统(4)；
所述数据处理系统(4)包括安装在一台计算机中的图像识别软件，所述数据处理系统(4)接收、记录和处理来自于所述CCD相机(3)的数据。
2.根据权利要求1所述的检测赫尔-肖氏薄板中颗粒孔隙率的试验装置，其特征在于，所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)由刚性不透光材质制作，所述赫尔-肖氏盛颗粒玻片架(1)的顶部板面上的N个安装卡槽的大小和形状相同...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑刚，佟婧博，张天奇，张晓凯，邱惠敏，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。