本申请涉及一种微波加热测定土样含水率的装置，包括外壳、密闭载物室（14）、微波加热机构以及质量测定机构，微波加热机构包括微波控制器（5）和微波发生器（4），质量测定机构包括测重平台、坩埚（2）和针状温度传感器（3），坩埚底部开设有供针状温度传感器穿过的通孔；微波控制器、测重平台、针状温度传感器均与微电脑（6）相连。本申请中，外壳为金属材质，能够有效屏蔽微波对人体的伤害；质量测定机构上集成了针状温度传感器，对土样本体温度进行监测，提高了测量精度；微电脑能够随时接收质量测定机构传递的温度和质量的信息，并根据此信息调整微波发生器的运行状态，同时结合测重平台的质量数据计算和显示土样含水率。据计算和显示土样含水率。据计算和显示土样含水率。
【技术实现步骤摘要】
一种微波加热测定土样含水率的装置
[0001]本申请涉及岩土工程勘察
，尤其涉及一种微波加热测定土样含水率的装置。
技术介绍
[0002]土体的含水率对土体的力学性质有很大的影响，所以测定土样的含水率是岩土工程勘察中的必要环节。现在常用的测定土样含水率的方法主要有三种：烘干法，酒精燃烧法和比重法。烘干法适用于测定黏质土、粉质土、砂类土、有机质土和冻土土类的含水率，该种方法的测定结果精确，但是完成一次测定需要耗时6
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8小时。酒精燃烧法适用于快速简易测定细料土（含有机质的土除外）的含水率，该种测定方法耗时少，但是测定的结果不够精确，且只能够测定细粒土的含水率。比重法仅适用于砂类土。所以探寻出一种能够适用于各类土的含水率精确测定且耗时较少的测定方法尤为重要。
[0003]不难发现，近些年来，由于微波加热速度快，节能高效，加热均匀，占地面积少等优点，被广泛的用于各行各业中，如:食品烹饪，有机合成，环境工程，煤干燥，岩石增透等。所以尝试将微波用于烘干土样且测定土样的含水率是一个比较可行的思路。
[0004]公开号为CN214010976U的专利文献公开了一种含水率自动测定仪，在该方案中，机箱和机箱门共同围设成一密闭载物室，通过加热系统去除待测件的水分，排风系统带走水分，质量计量系统实时测定待测件的质量并将结果反馈到可编程逻辑控制器，逻辑运算自动测量待测件中的含水率。但是，文中仅提了一句加热系统可以为电加热系统，或微波加热系统，并未给出微波加热情况下的具体实现方式。此外，尽管微波具有加热速度快、加热均匀等优点，但是微波加热时，其所加热介质的温度很难控制，所以在用于干燥土样时温度很容易超过规范所规定的上限温度（110℃）使土样中除水之外的其它一些组分分解，影响测定结果。
技术实现思路
[0005]本申请所要解决的技术问题是提供一种微波加热测定土样含水率的装置，其行之有效且能够提高测量精度。
[0006]为解决上述问题，本申请提供了一种微波加热测定土样含水率的装置，包括外壳、设在所述外壳内的密闭载物室、对所述密闭载物室内待测土样进行加热的微波加热机构以及放置所述待测土样的质量测定机构，所述外壳为金属材质，所述微波加热机构包括微波控制器和均布在所述密闭载物室四周的微波发生器，所述质量测定机构包括测重平台和置于所述测重平台上用于放置所述待测土样的坩埚，所述测重平台的顶部设有向上延伸的针状温度传感器，所述坩埚底部开设有供所述针状温度传感器穿过的通孔；所述微波控制器、所述测重平台、所述针状温度传感器均与微电脑相连。
[0007]优选的，所述微电脑用于在土样温度高于110℃时，控制所述微波发生器停止工作，当土样温度低于105℃时，控制所述微波发生器开始工作，直至土样质量在5分钟内的减
少量小于0.02g时，停止整个测定作用。
[0008]优选的，所述质量测定机构在所述密闭载物室内呈多套设置。
[0009]优选的，该装置还包括与所述密闭载物室连通的换气机构。
[0010]优选的，所述外壳包括内层壳体、外层壳体和密封盖；所述内层壳体与所述密封盖配合形成所述密闭载物室，与所述外层壳体之间具有夹层空隙。
[0011]优选的，所述测重平台设在所述内层壳体底部，具体包括自下而上设置的电子天平底座、电子天平连杆和电子天平托盘，所述电子天平托盘上设置所述针状温度传感器和所述坩埚。
[0012]优选的，所述针状温度传感器具有与之配套的温度信号处理器，所述温度信号处理器设于所述电子天平底座底部，所述针状温度传感器通过所述温度信号处理器与所述微电脑相连。
[0013]本申请与现有技术相比具有以下优点：
[0014]本申请中，外壳为金属材质，能够有效屏蔽微波，避免实验时微波对人体造成伤害；密闭载物室四周均布微波发生器，质量测定机构上集成了针状温度传感器，能够对土样本体的温度进行监测，相较对密闭载物室内部空气的温度进行监测，为确保土样温度不超过110℃提供精准数据参考，进而提高测量精度；微电脑能够随时接收质量测定机构传递的温度和质量的信息，并根据此信息调整微波发生器4的运行状态，同时结合测重平台的质量数据计算和显示土样含水率。
附图说明
[0015]下面结合附图对本申请的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0016]图1为本申请实施例提供的微波加热测定土样含水率的装置的外形结构示意图。
[0017]图2为本申请实施例提供的微波加热测定土样含水率的装置的正视结构示意图。
[0018]图3为本申请实施例提供的微波加热测定土样含水率的装置的俯剖结构示意图。
[0019]图中：1—密封盖，2—坩埚，3—针状温度传感器，4—微波发生器，5—微波控制器，6—微电脑，7—电子天平托盘，8—电子天平连杆，9—电子天平底座，10—温度信号处理器，11—内层壳体，12—外层壳体，13—换气机构，14—密闭载物室。
具体实施方式
[0020]参考图1至图3，本申请实施例提供了一种微波加热测定土样含水率的装置，包括外壳、设在外壳内的密闭载物室14、对密闭载物室14内待测土样进行加热的微波加热机构以及放置待测土样的质量测定机构。当然，在实际应用中，还包括与密闭载物室14连通的换气机构13。
[0021]外壳由内层壳体11、外层壳体12和密封盖1组成。内层壳体11是一个没有上顶面的长方体，当封闭盖1盖上时，其和封闭盖1形成封闭的腔体，即密闭载物室14；外层壳体12也是一个没有顶面的长方体，其起到固定各仪器的作用，外层壳体12的各面和内层壳体11的对应各面有一定的空间距离，形成夹层空隙。封闭盖1具有一定厚度，其一端用铰链和外层壳体12连接，另一端可以绕着铰链旋转，起着封闭内层壳体11的作用。内层壳体11、外层壳体12和密封盖1都为金属材质，能够有效屏蔽微波，避免实验时微波对人体造成伤害。
[0022]微波加热机构包括一台微波控制器5和均布在密闭载物室14四周的四台微波发生器4。一台微波控制器5固定在外层壳体12右面内侧，四台微波发生器4分设在内层壳体11的正面、后面、左面、右面，并且固定在内层壳体11外侧，可以向内层壳体11内侧腔体发射微波，微波控制器5和微波发生器4用导线连接，微波控制器5可以控制微波发生器4工作和停止。
[0023]密闭载物室14中按3x3方式布置有九套质量测定机构，多套设置可以一次性完成多组土样试验，方便快捷。本申请中，质量测定机构不仅具有质量检测功能，还集成了土样温度检测功能，具体的，每套质量测定机构具体包括测重平台、坩埚2和针状温度传感器3；坩埚2位于测重平台之上，没有与测重平台固定，坩埚2底部中心设有通孔，针状温度传感器3底部固定在测重平台顶部的中心位置，顶部穿过坩埚2底部通孔向上延伸位于坩埚2之中，试验时可以感应土样的温度大小。在实际应用中，针状温度传感器3具有与之配套的温度信号处理器10，用于处理针状温度传感器3感应到的温度数据。
[0024]测重平台具体包括自下而上本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微波加热测定土样含水率的装置，包括外壳、设在所述外壳内的密闭载物室（14）、对所述密闭载物室（14）内待测土样进行加热的微波加热机构以及放置所述待测土样的质量测定机构，其特征在于，所述外壳为金属材质，所述微波加热机构包括微波控制器（5）和均布在所述密闭载物室（14）四周的微波发生器（4），所述质量测定机构包括测重平台和置于所述测重平台上用于放置所述待测土样的坩埚（2），所述测重平台的顶部设有向上延伸的针状温度传感器（3），所述坩埚（2）底部开设有供所述针状温度传感器（3）穿过的通孔；所述微波控制器（5）、所述测重平台、所述针状温度传感器（3）均与微电脑（6）相连。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述质量测定机构在所述密闭载物室内呈多套设置。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括与所述密闭载物室（1...
【专利技术属性】
技术研发人员：南森林，刘黎溪，郑宝平，周帮炜，罗永海，
申请(专利权)人：甘肃省水利水电勘测设计研究院有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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