一种室内测定土样气相渗透系数装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种室内测定土样气相渗透系数的装置。
【背景技术】
[0002]随着土力学学科的发展，非饱和土的研宄日益成为热点，其中，作为非饱和土的重要参数之一，气相渗透系数的测量为人们广泛关注。目前气相渗透系数的测量主要是将放置试样的试验筒静置，然后测定试样两端的稳定压差和流量，再利用达西定律进行计算得到。然而，含水率是影响土样渗透系数的重要因素，试样静置在试验筒中，土中水分会在自重和挤压作用下往下渗透，势必会影响试验结果，而现有试验装置未能考虑到这种影响。
【发明内容】
[0003]为克服上述方法的不足，满足研宄的需要，得到准确的土体气相渗透系数，本实用新型提供一种可避免试样中水分往下迀移的室内测定土样气相渗透系数装置。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种室内测定土样气相渗透系数装置，包括试验筒，空气压缩机，气压显示器，精密调压阀，流量计，步进电机和减速机，多孔板，无纺土工布，支架。供气源为空气压缩机，为保证进气压力的稳定，采用日产CKD精密调压阀调节进气压力。试验筒为圆筒，筒身长60cm，内径10cm，试样长54cm，两端铺无纺土工布和多孔板，端部盖板为不锈钢板，通过法兰盘由6颗螺栓和试验筒联接。为满足气压量测的要求，采用日产CKD气压显示器，其量测范围为O?lOOKPa，精度0.lKPa，在试验筒相应位置钻6个联接孔以连接气压显示器，联接孔间距14cm，两端的联接孔距端部各9cm，其中4个孔在筒身一侧，另外2个在对称的另一侧(见附图)，通过这6个气压显示器可计算试样各段的压差。试验筒放置在支架上，回转轴与试验筒相连，步进电机和减速机通过回转轴使试验筒在支架上做来回180度翻转，同时可通过速度控制器上的频率调节来调整翻转速率，因此试样中的水分随试验筒来回匀速翻转会保持均匀分布，避免水分在重力作用下往下渗透，影响试验结果。气体从试验筒中流出，通过压力表测量出气压力，通过玻璃转子流量计测量出气流量，试验时可根据需要更换流量计以满足测量要求。
[0006]所述的试验筒由有机玻璃材质制成。
[0007]所述的试样两端铺无纺土工布和多孔板，保证气体均匀进出试样。
[0008]所述的联接孔中放置透水石。
[0009]本实用新型的有益结果是，进行气体渗透试验时避免土样中水分往下渗透，使得试验结果更准确。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的总览图
[0011]图2是试验筒上各部件图
[0012]图3是速度控制器图
[0013]图4是气体控制柜图
[0014]图5是端盖板图
[0015]图1中(I)空气压缩机，(2)调压阀，(3)进气压力表，(4)回转轴，(5)支架，(6)流量计，(7)出气压力表，(8)螺栓，图2中(9)进气口，(10)多孔板，(11)透水石，(12)步进电机，(13)出气口，(14)试验筒，(15)减速机，(16)压力显示器，图5中(17)螺栓孔，
(18)橡胶垫圈。
【具体实施方式】
[0016]附图非限制性地公开了本实用新型装置结构示意图，以下将结合附图详细地说明本实用新型的技术方案。
[0017]图1中(I)为空气压缩机，是本试验装置的供气源。试验筒(14)放置在支架(5)上，试验筒两端有(9)进气口，(13)出气口，试验筒上设有6个压力显示器(16)，以读取土样不同位置处的气压并计算试样各段的压差。为防止土样和水分侵入压力显示器(16)，需在联接孔中放置透水石(11)。图4是气体控制柜图，调压阀(2)调节进气压力，保证进气压力的稳定，分别通过进气压力表(3)和出气压力表(7)读取进气压、出气压，通过流量计(6)读取气体流量。图3是速度控制器图，步进电机(12)和减速机(15)通过回转轴(4)使试验筒在支架上做来回180度翻转，保证试样中水分的均匀分布，同时可通过速度控制器上的频率调节来调整翻转速率。图5是端盖板图，端盖通过法兰盘和筒身由6颗螺栓(8)连接，(17)为螺栓孔，橡胶垫圈(8)避免连接处漏气。试验筒装样过程，需在试验筒两端安置土工布和多孔板(10)，以保证气体在试样中均匀流动。
【主权项】
1.一种室内测定土样气相渗透系数装置，包括试验筒，空气压缩机，气压显示器，精密调压阀，流量计，步进电机和减速机，多孔板，无纺土工布，支架，其特征是试验筒为圆筒，筒身长60cm，内径10cm，试样长54cm，试验筒端部盖板为不锈钢板，通过法兰盘由6颗螺栓和试验筒联接，在试验筒相应位置钻6个联接孔以连接气压显示器，联接孔间距14cm，两端的联接孔距端部各9cm，其中4个孔在筒身一侧，另外2个在对称的另一侧，试验筒放置在支架上，回转轴与试验筒相连，步进电机和减速机通过回转轴使试验筒在支架上做来回180度翻转。
2.根据权利要求1所述的室内测定土样气相渗透系数装置，其特征是所述的试验筒由有机玻璃材质制成。
3.根据权利要求1所述的室内测定土样气相渗透系数装置，其特征是所述的试样两端铺有无纺土工布和多孔板。
4.根据权利要求1所述的室内测定土样气相渗透系数装置，其特征是所述的联接孔中放置透水石。
【专利摘要】本实用新型公开了一种室内测定土样气相渗透系数装置：其部件主要包括支架，试验筒，空气压缩机，气压显示器，精密调压阀，流量计，步进电机和减速机等，试样两端铺设无纺土工布和多孔板，保证气体在试样中均匀进出，试验筒端盖和试验筒通过法兰盘由螺栓连接固定，试验筒放置在支架上可通过步进电机和减速机来回进行180度翻转，保证试样中水分的均匀分布，以使试验结果更为准确。试验过程中通过精密调压阀调节进气压力，记录筒身的气压显示器读数、出气压力和出气流量，再利用达西定律计算出渗透系数。
【IPC分类】G01N15-08
【公开号】CN204536164
【申请号】CN201520173025
【发明人】张震, 施建勇, 陈明浩, 董斌
【申请人】河海大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月25日