本发明专利技术公开了一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，包括外壳体，所述外壳体的上端设置有渗透板；所述外壳体内设置有压力传感器，所述压力传感器位于渗透板的下方。该适用于冻土的孔隙水压力测量装置，解决了微型孔隙水压力传感器进行冻土孔隙的水压力测试时，由于土体冻结时巨大的冻胀力极易导致压力传感器发生变形、元件损坏。元件损坏。元件损坏。
【技术实现步骤摘要】
适用于冻土的孔隙水压力测量装置
[0001]本专利技术属于岩土孔隙压力测量
，具体涉及一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置。
技术介绍
[0002]饱和土体中的孔隙水压力变化对土体的受力状态是非常关键的，对于研究土体的变形和强度有着重要意义，因此孔隙水压力的测量在土力学研究中必不可少。
[0003]冻土作为处于负温状态的岩土材料，其中大部分水分冻结成冰，但仍有非常可观的水分未冻结呈液态分布于土颗粒周围，尤其是处于冰
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水剧烈相变温度区间，因此在其受压时仍可能产生可观的孔隙水压力。然而，正是由于冰水相变这一特殊过程使得常规测量方法难以奏效。申请人针对小尺寸冻土试样在实验室内进行了长期的孔隙水压力测量探索，发现现有微型孔隙水压力传感器虽能感应到孔压的存在，但土体冻结时巨大的冻胀力极易导致传感器变形、元件损坏，经济成本极高，且输出结果杂乱无规律。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是提供一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，解决微型孔隙水压力传感器进行冻土孔隙的水压力测试时，由于土体冻结时巨大的冻胀力极易导致压力传感器发生变形、元件损坏。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，包括外壳体，所述外壳体的上端设置有渗透板；所述外壳体内设置有压力传感器，所述压力传感器位于渗透板的下方。
[0006]作为本专利技术的一种优选的技术方案，还包括固定环，所述渗透板设置在所述固定环内，所述固定环设置在所述外壳体的上端。
[0007]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述固定环螺纹装配在所述外壳体的上端。
[0008]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述外壳体内设置有內隔板，所述內隔板的中部设置有通孔，所述內隔板位于所述渗透板和所述压力传感器之间。
[0009]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述压力传感器与所述外壳体的内壁之间设置有多个密封圈。
[0010]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述外壳体的下端设置有密封盖，所述压力传感器的下端从所述密封罐伸出。
[0011]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述密封盖螺纹装配在所述外壳体的下端。
[0012]作为本专利技术的一种优选的技术方案，所述固定环的上表面外沿处设置有一对浅槽。
[0013]本专利技术的有益效果是：(1)本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，其所使用的微型压力传感器一般壳壁较薄，在冻土试验中壳壁变形极易造成内部元件损坏，本装置在微型压力传感器外施加一层外壳体作为保护层，外壳体承受了所有的冻胀力而不会
传递给昂贵的微型压力传感器，不仅极大地提高了微型压力传感器的使用寿命，还节省了冻土试验成本。(2)本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，仍可保持较小的尺寸，可满足室内试验对试样内置传感器的严苛的尺寸要求，降低对土体结构的影响。(3)本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，其内部构建的设计可实现灵活组装，方便更换受损的部件，同时外壳体的存在极大程度上避免了在长期试验时土体对微型压力传感器的腐蚀，尤其是在含盐土等具有腐蚀性土体内。
附图说明
[0014]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0015]图1为本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置的结构示意图。
[0016]图中：1.固定环，2.浅槽，3.渗透板，4.外壳体，5.密封圈，6.压力传感器，7.上内螺纹，8.內隔板，9.下内螺纹，10.密封盖。
具体实施方式
[0017]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0018]在本专利技术的描述中，如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0019]本专利技术的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本专利技术中的具体含义。
[0020]如图1所示，本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，包括外壳体4，外壳体4的上端设置有渗透板3；外壳体4内设置有压力传感器6，压力传感器6位于渗透板3的下方。渗透板3设置在固定环1内，固定环1螺纹装配在外壳体4的上端。
[0021]渗透板3安装于固定环1内，然后通过上内螺纹7连接于外壳体4的渗透板安装腔体内，微型压力传感器6安装于外壳体4的传感器安装腔体内，在渗透板3以及各腔体之间的孔隙内填充有液体传压介质。传压介质可选高粘度二甲基硅油、癸烷等低温不冻结且不溶于水的液态介质，低温不冻结特性使其在负温环境下仍能传递液态压力，不溶于水的特性使其在测量时不破坏冻土结构，高粘度的特性使其在对土样抽气饱水或有温度梯度时不会从渗透板3迁移到别处而形成非饱和状态。
[0022]在该技术方案中，外壳体4起到保护层的作用，在土体冻结时孔压测量装置受到挤压，外壳体4完全承受了挤压力，而其与微型压力传感器6之间的空隙缓冲了这种挤压力，而不致传感器本体受挤压发生内部元件破坏；另外可以将传感器与土体隔离开来，防止长时间测量时土体对传感器本体的腐蚀。
[0023]压力传感器为微型压力传感器，选自钢弦式压力传感器、压阻式压力传感器、光纤光栅式压力传感器、电阻应变片式压力传感器、差动电阻式压力传感器、电容式压力传感器
或差动电容式压力传感器。
[0024]冻土孔隙之间的水通过渗水板3后，与压力传感器6接触，压力传感器6检测出水压。
[0025]如图1所示，在本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置中，外壳体4内设置有內隔板8，內隔板8的中部设置有通孔，內隔板8位于渗透板3和压力传感器6之间。
[0026]內隔板8用于限位支撑和限位固定环1，防止其太过靠近碰损压力传感器6。
[0027]如图1所示，在本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置中，压力传感器6与外壳体4的内壁之间设置有多个密封圈5。
[0028]外壳体4内壁与微型压力传感器6之间的空隙放置多层O型密封环5，不仅可以将压力传感器6牢牢固定在外壳体4内，还能防止压力传感器6的测量端空隙中的传压介质沿传感器安装腔体空隙渗漏而无法得到可信的测量结果
[0029]如图1所示，在本专利技术的一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置中，外壳体4的下端螺纹装配有密封盖10，压力传感器6的下端从密封盖10伸出。
[0030]紧固螺栓10通过下螺纹9连接于外壳体4的下部并挤紧O型密封环5，安装较为方便。
[0031]如图1所示，在本专利技术的一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种适用于冻土的孔隙水压力测量装置，其特征在于，包括外壳体(4)，所述外壳体(4)的上端设置有渗透板(3)；所述外壳体(4)内设置有压力传感器(6)，所述压力传感器(6)位于渗透板(3)的下方。2.根据权利要求1所述的适用于冻土的孔隙水压力测量装置，其特征在于，还包括固定环(1)，所述渗透板(3)设置在所述固定环(1)内，所述固定环(1)设置在所述外壳体(4)的上端。3.根据权利要求2所述的适用于冻土的孔隙水压力测量装置，其特征在于，所述固定环(1)螺纹装配在所述外壳体(4)的上端。4.根据权利要求3所述的适用于冻土的孔隙水压力测量装置，其特征在于，所述外壳体(4)内设置有內隔板(8)，所述內隔板(8)的中部设置有...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨岁桥，张虎，单炜，金会军，张泽，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：
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