一种精确土壤密度计试验读数的装置的制作方法

本实用新型涉及土工类试验辅助器械领域，具体涉及一种精确土壤密度计试验读数的装置。

背景技术：

TM-85土壤密度计为玻璃制品，一般是用于对粒径小于0.075mm的细粒土进行计算与颗粒分析试验的试验装置，在其浮泡下部压载物为水银或铅粒，标尺刻度分为甲和乙，在颗粒分析试验中通常采用乙种密度计，其标尺的最小分度值为0.0002相对密度单位，测量范围为0.995～1.050相对密度单位。

在试验前要对TM-85土壤密度计进行校正，测定TM-85土壤密度计浮泡体积中心。现今测定方法是将密度计向上缓慢提起使水面恰落在两读数的正中间，水面与浮泡相切的位置即为浮泡体积中心，将密度计固定于三脚架，用直尺量出水面至密度计最低分度的垂直距离，该方法需要使玻璃浮泡直立地悬浮在液体中，但现今普遍使用的三角架无法夹紧直径仅为5mm的密度计杆，导致密度计杆易触碰到量筒壁并上下漂浮，在浮泡体积中心读取土壤密度计或者直尺的读数时，只能完全依靠读取者的操作经验和视觉，导致试验误差大，给整个后续试验造成无法挽回的后果。所以有必要提供一种能精确TM-85土壤密度计颗粒分析试验读数的装置。

技术实现要素：

为克服现有技术中的问题，本实用新型的目的在于提供精确土壤密度计试验读数的装置，该装置操作简单快捷、使得试验细节更完善、读数更精确直观。

为实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种精确土壤密度计试验读数的装置，包括刻度支撑杆、连接轴、固定夹、刻度线观测片与整体滑动件，刻度支撑杆与连接轴均竖直设置，整体滑动件套装在连接轴上并能够沿连接轴上下移动，整体滑动件包括滑动指针和滑动支撑杆，滑动支撑杆水平设置，滑动指针与滑动支撑杆垂直设置并且滑动指针与滑动支撑杆一端相连，滑动指针与刻度支撑杆上的刻度平行，滑动指针与滑动支撑杆均套装在连接轴上，滑动支撑的另一端通过固定夹夹持土壤密度计上部，土壤密度计刻度线1.05处套装有刻度线观测片。

本实用新型进一步的改进在于，固定夹由本体、旋钮、插孔、橡胶塞与旋塞组成，本体上开设有插孔，插孔的两侧设置有用于对穿过插孔的土壤密度计进行夹持的第一橡胶塞(11)和第二橡胶塞，第一橡胶塞连接有旋塞，第二橡胶塞连接有旋钮。

本实用新型进一步的改进在于，刻度线观测片为开有直径为5mm的圆孔的圆台。

本实用新型进一步的改进在于，圆台的底面半径为20mm，顶面半径为5mm。

本实用新型进一步的改进在于，整体滑动件与连接轴设置有防滑连接层，整体滑动件与刻度支撑杆1之间设置有抗摩擦连接层。

本实用新型进一步的改进在于，滑动支撑杆和连接轴之间、滑动指针与连接轴之间均设置有防滑连接层，滑动支撑杆和刻度支撑杆之间、滑动指针与刻度支撑杆之间均设置有抗摩擦连接层。

本实用新型进一步的改进在于，土壤密度计下部放置于量筒中。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：本实用新型通过设置刻度支撑杆和滑动支撑杆，当将滑动支撑杆缓慢向上提起时，带动土壤密度计与滑动指针竖直向上移动，通过测记刻度线观测片对应量筒的刻度，计算出土壤密度计浮泡的体积，结合土壤密度计浮泡的体积以及计算滑动指针在刻度支撑杆上移动的刻度，可直接得出试验数据，极大地增加了试验精准度。本实用新型结构简单合理，节省了后续直尺比对量筒观测读数的步骤，通过整体滑动件在竖直设置的刻度支撑杆上移动的距离，可直接计算出试验数据；本实用新型能减少操作人员的试验误差，保证实验结果的精确性并提高工作效率。

进一步的，固定夹通过插孔、第一橡胶塞和第二橡胶塞将土壤密度计稳定，第一橡胶塞由旋塞控制旋入，第二橡胶塞由旋钮控制选入，通过调节第一橡胶塞和第二橡胶塞的距离，保证不同土壤密度计粗细的固定。

进一步的，通过设置防滑连接层和抗摩擦连接层，当滑动支撑杆上下移动时，滑动支撑杆与刻度支撑杆、连接轴之间均存在摩擦力，使的滑动支撑杆停留在相应的位置而不下滑。

进一步的，将土壤密度计稳固，将颜色鲜明的刻度线观测片固定在密度计最低分度处，通过肉眼可直观确定土壤密度计的停留位置。

附图说明

图1为TM-85土壤密度计示意图；

图2为本实用新型的结构示意图；

图3为本实用新型玻璃固定夹结构示意图；

图4为本实用新型中滑动支撑杆、连接轴与刻度支撑杆之间的连接关系示意图；

图5为本实用新型刻度线观测片俯视图；

图6为本实用新型刻度线观测片侧视图；

图7为本实用新型实施例测量过程的示意图。

图中：1-刻度支撑杆，2-连接轴，3-滑动指针，3.1-抗摩擦连接层，3.2-防滑连接层，4-固定夹，5-土壤密度计，6-刻度线观测片，7-量筒，8-旋钮，9-滑动支撑杆，10-插孔，11-第一橡胶塞，12-旋塞，13-第二橡胶塞，14-浮泡体积中心。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型中土壤密度计具体为TM-85土壤密度计。

如图1、图2和图4所示，本实用新型包括刻度支撑杆1、连接轴2、固定夹4、刻度线观测片6与整体滑动件，刻度支撑杆1与连接轴2均竖直设置，整体滑动件套装在连接轴2上，并且整体滑动件与连接轴2设置有防滑连接层3.2，整体滑动件与刻度支撑杆1之间设置有抗摩擦连接层3.1，当整体滑动件在连接轴2上下滑动时，能够停留在所要滑动的位置，即做到随到随停。

参见图4，整体滑动件为一个L型构件，在L型构件拐弯处开始一个孔，套在刻度支撑杆上，具体的，整体滑动件包括滑动指针3和滑动支撑杆9，滑动支撑杆9水平设置，滑动指针3与滑动支撑杆9垂直设置并且滑动指针3与滑动支撑杆9一端相连，并且滑动指针3与刻度支撑杆1上的刻度平行，滑动指针3与滑动支撑杆9为一整体。滑动指针3与滑动支撑杆9都套装在连接轴2上，滑动支撑杆9和连接轴2之间、滑动指针3与连接轴2之间均设置有防滑连接层3.2，滑动支撑杆9和刻度支撑杆1之间、滑动指针3与刻度支撑杆1之间均设置有抗摩擦连接层3.1。通过设置防滑连接层3.2和抗摩擦连接层3.1，当滑动支撑杆9上下移动时，滑动支撑杆9与刻度支撑杆1、连接轴2之间均存在摩擦力，使的滑动支撑杆9停留在相应的位置而不下滑。

滑动支撑杆9的另一端通过固定夹4夹持TM-85土壤密度计5上部，并且TM-85土壤密度计5下部放置于量筒7中，TM-85土壤密度计5刻度线1.05处套装有刻度线观测片6。量筒7与刻度支撑杆1均有刻度，滑动指针3表面中部刻有红色标记线。量筒7的容积为250mL。

如图3所示，所述固定夹4由本体、旋钮8、插孔10、橡胶塞11与旋塞12组成。本体上开设有插孔10，插孔10的两侧设置有用于对穿过插孔10的TM-85土壤密度计进行夹持的第一橡胶塞11和第二橡胶塞13，第一橡胶塞11连接有旋塞12，并且旋塞12旋转时，能够带动第一橡胶塞旋转13，第二橡胶塞13连接有旋钮8，并且旋钮8旋转时，能够带动第二橡胶塞13进行旋塞。

固定夹4通过插孔10、第一橡胶塞11和第二橡胶塞13将TM-85土壤密度计5稳定，第一橡胶塞11由旋塞12控制旋入，第二橡胶塞由旋钮8控制选入，通过调节第一橡胶塞11和第二橡胶塞13的距离，保证不同TM-85土壤密度计5粗细的固定。

所述抗摩擦连接层3.1与防滑连接层3.2内均填塞橡胶涂料与防滑涂膜，刻度支撑杆1通过抗摩擦连接层3.1与滑动指针3和滑动支撑杆9接触，连接轴2通过防滑连接层3.2嵌入滑动指针3与滑动支撑杆9组成的整体组件中，使滑动指针3与滑动支撑杆9组成的整体组件可在连接轴2上下滑动，通过抗摩擦连接层3.1与防滑连接层3.2提供的粘性与摩擦力，保证滑动指针3与滑动支撑杆9的相对稳定。

如图5和图6所示，所述刻度线观测片6为圆台，圆台的顶面半径为5mm，底面半径为20mm，圆台自上向下开设有直径为5mm的圆孔，圆孔尺寸与TM-85土壤密度计5杆件尺寸和插孔10相应，圆台底面为红色，将刻度线观测片6套装在TM-85土壤密度计5刻度线1.05处，使其下边缘与刻度线1.05重合，刻度线观测片6移动的距离通过滑动指针3在连接轴2上移动的刻度得出。

下面通过一个具体实施例对本实用新型的使用过程进行说明，如图7所示：

1)先在250mL量筒7中倒入约130mL纯水，并记录水面读数A；将刻度线观测片6套至土壤密度计5刻度线1.05处，土壤密度计5由固定夹4固定并放入量筒7中，使量筒7内水面与刻度线观测片6重合，同时测记刻度线观测片6在量筒7上的读数B，A与B之差即为土壤密度计5浮泡的体积；

2)在步骤1)的基础上，将滑动支撑杆9缓慢向上提起，带动土壤密度计5与滑动指针3竖直向上移动，使水面恰好落至读数A与读数B两读数的正中间位置，此时水面与土壤密度计5浮泡相切，即为土壤密度计5浮泡体积中心14，记录并固定此时土壤密度计5所在刻度；

3)在步骤2)的基础上，通过刻度支撑杆1，记录滑动指针3所经过的刻度值，用下式换算出刻度线观测片6至目前水面的垂直距离。

L₀＝L₁+L₂ (1)

式(1)中：L₀表示自刻度线观测片6至目前水面的距离，L₁表示滑动指针3红标线向上移动的距离，L₂表示读数B对应的水面至土壤密度计5浮泡体积中心的距离，量出自刻度线观测片6处至土壤密度计5上各分度处的距离，每5格或10格量距一次。

4)按下式计算土粒有效沉降距离：

式(2)中：L表示土粒有效沉降距离，L`表示自刻度线观测片6处至土壤密度计5上各分度处的距离，L₀表示自刻度线观测片6至目前水面的距离，V_b表示土壤密度计浮泡体积(cm³)，A表示为1000mL量筒面积(cm²)。

本实用新型省去直尺比对量筒观测读数的步骤，通过计算滑动指针3在刻度支撑杆1上移动的刻度，可直接得出试验数据，极大地增加了试验精准度。