一种颗粒分级优化装置及使用方法与流程

本发明涉及分级装置，具体涉及一种用于土壤的颗粒分级优化装置及其使用方法。

背景技术：

颗粒分析试验是土的常规试验之一，对土样进行颗粒分析试验，能够定量描述土粒中各个粒组的含量，为土的工程分类和了解土的工程性质提供依据。同时，对地基土进行液化判别时，必须用到土的粘粒含量，这需要通过颗粒分析试验对粘粒含量进行定量分析。因此，颗粒分析试验是土工试验中最为重要的试验项目之一。

颗粒分析试验的方法主要有筛析法、密度计法和移液管法，其中筛析法所适用的土的粒径范围是0.075-60mm，密度计法和移液管法适用的粒径范围为小于0.075mm范围的土。

土工试验规程（jtge40-2007）操作过程如下：先将试样置于盛有清水的盆中，待稍沉淀，经上部悬液过0.075mm洗筛，用带橡皮头的玻璃棒研磨盆内浆液，再加清水、搅拌、研磨、静置、过筛，反复进行，直至盆内悬液澄清。最后将全部土粒倒在0.075mm筛上，用水冲洗，直至筛上仅留大于0.075mm的净砂为止。将大于0.075mm的净砂烘干称量，并进行细筛分析，将小于0.075mm的净砂烘干称量，进行密度计法试验。

测试土样需反复进行洗筛，过程繁琐，误差较大，且混合液中水量较大，不易烘干，耗时较长。

技术实现要素：

本发明针对传统的土的颗粒分级装置测试土样需反复进行洗筛、过程繁琐、误差较大、且混合液中水量较大、不易烘干、耗时较长的技术问题，提供一种颗粒分级优化装置及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种颗粒分级优化装置，包括组合筛装置，所述的组合筛装置包括分级筛、滤水筛和水槽，水槽上部设有固定架，分级筛和滤水筛从上到下依次设置在固定架上。

所述的分级筛上方设有出风口和环形喷头。

所述的出风口通过鼓风管道与鼓风机相连。

所述的环形喷头通过导水管与水泵连接，水泵的进水口与水槽连通。

所述的组合筛装置上方设有圆盖，圆盖上设有u型开槽。圆盖为有机玻璃圆盖。

所述的组合筛装置外侧设有细杆，细杆搭接在摇杆上，摇杆下部与振动电机连接。

所述的分级筛为0.075mm筛；所述的滤水筛为高分子纳米滤水膜。

一种颗粒分级优化装置的使用方法，包括以下步骤：①向底部水槽内预加蒸馏水；

取100g~800g的试样颗粒，均匀铺撒在0.075mm筛上，扣上有机玻璃圆盖；

先开启水泵，通过喷头浸润试样颗粒；再依次开启振动电机与鼓风机，装置进行自动筛分工作，粒径>0.075mm的颗粒留存在0.075mm筛上，粒径<0.075mm的颗粒被冲刷到滤水筛上部，之后粒径<0.075mm的颗粒混合液中的水分通过滤水筛回到水槽。

步骤⑥所述的装置进行自动筛分工作后，水流通过水泵经导水管到达环形喷头处，对0.075mm筛上的试样颗粒进行持续的有压喷淋作业。

步骤①所述的预加蒸馏水后，将环形喷头和出风口调节至0.075mm筛上方；从上到下依次放置0.075mm筛、滤水筛、水槽，放置好后形成组合筛装置，组合筛装置两侧的细杆放置在摇杆上。

本发明利用此装置可大大加快包含粒径>0.075mm，<2mm颗粒的混合液体以及包含粒径<0.075mm颗粒的混合液体分离，同时滤水筛可过滤水分，减少混合液中的水量，减少烘干的时间，之后两种混合液体可分别进行筛析法以及密度计法，大大缩短了颗粒分析试验的时间，同时鼓风过程可大大减少操作过程中筛子上不同程度的堵筛现象，提高试验精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明组合筛装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，一种颗粒分级优化装置，包括组合筛装置3，所述的组合筛装置3包括分级筛31、滤水筛32和水槽33，水槽33上部设有固定架34，分级筛31和滤水筛32从上到下依次设置在固定架34上。

所述的分级筛31上方设有出风口13和环形喷头21。

所述的出风口13通过鼓风管道12与鼓风机11相连。鼓风机从顶部向组合筛内施加一定的风力，对土颗粒试样施加向下的作用力。试样中的颗粒在自重、水流作用、振动电机的振动作用以及鼓风机施加的风力作用下，更能有效的加速筛析过程。同时，风力的作用在一定程度上防止每一级筛子上不同程度的堵筛现象，使筛分更加迅速、准确。

所述的环形喷头21通过导水管22与水泵23连接，水泵23的进水口与水槽33连通。所述的环形喷头21包括环形水管25，所述的环形水管25上设置有水孔。水孔在环形水管25上密集分布，在压力作用下可以实现喷淋。环形水管的直径略小于圆盖5的下表面处的内径。导水管22两端分别连接环形水管25与水泵23，且环形水管25可绕支架进行水平方向90度旋转。

所述的组合筛装置3上方设有圆盖5，圆盖5上设有u型开槽51。圆盖5为有机玻璃圆盖。所述的圆盖5为有机玻璃圆盖5；鼓风管道12和导水管22均通过u型开槽51伸至分级筛31上方。圆盖直径与与0.075mm筛顶部吻合接触。

所述的组合筛装置3外侧设有细杆35，细杆35搭接在摇杆6上，摇杆6下部与振动电机61连接。组合筛装置3两侧中部有外延细杆，细杆与摇杆6连接；振动电机的回转运动与人工筛分相类似，使颗粒试样在筛网上形成水平与抛掷三维翻滚运动，从中心到外缘在整个筛面上均匀分散，从而以螺旋运动往轴向传播，调整试样颗粒的运动轨迹，从而有效的进行筛分。

所述的分级筛31为0.075mm筛；所述的滤水筛32为高分子纳米滤水膜。本发明所用的高分子纳米滤水膜具有良好的滤水性能，水在循环过程中基本保持洁净状态，同时，水的循环利用也避免了土颗粒的损失，实现一次水循环。

一种颗粒分级优化装置的使用方法，包括以下步骤：①向底部水槽33内预加蒸馏水；

取100g~800g的试样颗粒，均匀铺撒在0.075mm筛上，扣上有机玻璃圆盖；

先开启水泵，通过喷头浸润试样颗粒；再依次开启振动电机与鼓风机，装置进行自动筛分工作，粒径>0.075mm的颗粒留存在0.075mm筛上，粒径<0.075mm的颗粒被冲刷到滤水筛上部，之后粒径<0.075mm的颗粒混合液中的水分通过滤水筛回到水槽。颗粒分级全过程为10~15min。整体筛分过程在水环境下进行。

步骤⑥所述的装置进行自动筛分工作后，水流通过水泵经导水管到达环形喷头处，对0.075mm筛上的试样颗粒进行持续的有压喷淋作业。

步骤①所述的预加蒸馏水后，将环形喷头和出风口13调节至0.075mm筛上方；从上到下依次放置0.075mm筛、滤水筛、水槽，放置好后形成组合筛装置3，组合筛装置3两侧的细杆放置在摇杆上；0.075mm筛、滤水筛、水槽，放置好后用梅花扣固定形成组合筛装置3。