一种土壤性能测试筒的制作方法

本实用新型属于土壤膨胀测试装置技术领域，特别是涉及一种土壤性能测试筒。

背景技术：

膨胀土的物理性质及力学性质分析主要成分由亲水性矿物组成有较强的涨缩性多含有钙质或铁锰质结构一般呈棕、黄、褐色及灰白。在修建这些建筑物之前，其中最重要的就是当地土壤的性能情况。然而很多建筑都是因为未能检测土壤性能而出现意外状况，只有提前测量弄清楚土壤的性能才能因地制宜，要不然的话这些建筑物可能会因为比如土壤的膨胀性等问题而坍塌，造成不必要的损失。

现有的土壤膨胀性能检测装置在模拟土壤吸水时采用底部吸水的方式，模拟水浸入的方式单一，且检测的土层在相同的温度环境下，不能模拟温度梯度的变化，现有测试筒在完成一组测试后需要从添加口倾倒出已经测试的土壤，倾倒和清洗测试筒过程繁杂。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种土壤性能测试筒，通过设计的加热组可以在测试时形成温度梯度提高测试的温度范围，空心环形水箱可以缓慢的添加或快速的添加水，形成底部浸水或周侧浸水，底部端盖可以快速的安装和拆卸，解决了现有测量装置测量范围小及拆装不便的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种土壤性能测试筒，包括外壳筒体、千分表，还包括底部端盖、测量筒、数据记录分析仪，

所述测量筒内壁沿轴向线性排列开有若干环形凹槽；所述环形凹槽表面开有透水孔；所述环形凹槽内部填充有透水石；所述外壳筒体下端周表面固定有环形圆盘；所述环形圆盘下表面分别开有第一圆形槽和四个第一矩形通孔；所述底部端盖分别第一圆形槽和四个第一矩形通孔配合；所述底部端盖通过四个快速锁扣与环形圆盘连接，可以快速的将底部端盖取下，将测试后的土样取出，并快速的用水冲洗测量筒内壁；

所述外壳筒体两端部且位于内壁分别固定有上台阶形环套和下台阶形环套；所述外壳筒体内壁固定有保温层；所述下台阶形环套与上台阶形环套结构特征相同；所述下台阶形环套内径与测量筒内径相同；

所述保温层与测量筒间由下至上依次设置有空心环形水箱和加热组；所述空心环形水箱可以缓慢的添加水时模拟底部浸水、快速的添加水时模拟周侧浸水，模拟的浸水方式增加；

所述测量筒内部设置有待检测土壤；所述测量筒内部且位于待检测土壤上表面设有浮动活塞；所述底部端盖与待检测土壤间设置有第一空腔圆柱体；所述外壳筒体上端面固定有水平安装杆；所述千分表通过锁紧销钉与水平安装杆连接；所述水平安装杆下表面通过伸缩杆固定有应变片压力传感器；所述应变片压力传感器与数据记录分析仪电性连接；所述数据记录分析仪包括有中央处理单元、数据接收单元、数据处理单元、显示单元，数据记录分析仪经过接收数据、处理数据，并将处理结果显示处理，测量出的土壤膨胀数据精度高。

进一步地，所述空心环形水箱周表面贯穿固定有进水管；所述进水管一端贯穿至外壳筒体外侧；所述进水管上且位于外壳筒体外侧固定有球阀；所述空心环形水箱内环面开有若干出水孔。

进一步地，所述加热组包括若干空心环形加热箱、温度控制器、温度传感器和电热偶；所述空心环形加热箱周表面分别贯穿固定有第一密闭圆管和第二密闭圆管；所述温度传感器贯穿固定在第一密闭圆管上；所述电热偶贯穿固定在第二密闭圆管上；所述温度控制器分别与温度传感器和电热偶电性连接，多个空心环形加热箱通过不同的温度控制器控制，在竖直方向上形成不同的温度区域，有利于模拟不同的温度环境下的土壤膨胀。

进一步地，若干所述空心环形加热箱间均设置有一空心环形套筒；所述加热组上侧和下侧均设置有一空心环形套筒，空心环形套筒能够有效的将不同的温度区域分离开。

进一步地，所述第一空腔圆柱体周侧面设有橡胶涂层，橡胶涂层与下台阶形环套内壁形成紧密的配合，达到防渗的效果。

进一步地，所述底部端盖包括圆形板；所述圆形板与第一圆形槽滑动配合；所述圆形板周表面圆形排列固定有四个矩形块；所述矩形块与第一矩形通孔滑动配合；所述矩形块上表面固定有快速锁扣的扣钩；所述快速锁扣的锁体通过矩形板条固定在环形圆盘上侧；所述圆形板上表面固定有圆柱体；所述圆柱体与下台阶形环套内壁滑动配合。

进一步地，所述外壳筒体周表面固定有两把手。

进一步地，所述浮动活塞上表面分别固定有四个水准泡和第二把手。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型通过设计的加热组可以在测试时控制温度形成温度梯度，提高测试的温度范围，有利于得到土壤膨胀性的多样性结果，便于了解土壤性能。

2、本实用新型通过设计的底部端盖通过四个快速锁扣与环形圆盘连接，可以快速的将底部端盖取下，将测试后的土样取出，并快速的用水冲洗测量筒内壁，清洁后有利于快速通风晾干，整个过程操作简单方便。

3、本实用新型通过设计的空心环形水箱可以缓慢的添加水时模拟底部浸水、快速的添加水时模拟周侧浸水，模拟的浸水方式增加，有利于得到土壤膨胀性的多样性结果，有利于了解土壤性能。

当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种土壤性能测试筒的剖面结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大图；

图3为图1中B处的局部放大图；

图4为外壳筒体的结构示意图；

图5为下台阶形环套的结构示意图；

图6为底部端盖的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-外壳筒体，2-保温层，3-加热组，4-测量筒，5-下台阶形环套，6-底部端盖，7-第一空腔圆柱体，8-上台阶形环套，9-千分表，10-应变片压力传感器，11-数据记录分析仪，12-水平安装杆，13-伸缩杆，14-锁紧销钉，15-浮动活塞，16-快速锁扣，17-待检测土壤，18-把手，19-空心环形水箱，20-透水石，21-空心环形加热箱，22-空心环形套筒，23-第一密闭圆管，24-第二密闭圆管，25-电热偶，26-温度传感器，27-温度控制器，28-进水管，29-球阀，101-环形圆盘，102-第一圆形槽，103-第一矩形通孔，104-矩形板条，401-环形凹槽，402-透水孔，601-圆形板，602-矩形块，603-圆柱体，701-橡胶涂层，191-出水孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-6所示，本实用新型为一种土壤性能测试筒，包括外壳筒体1、千分表9，还包括底部端盖6、测量筒4、数据记录分析仪11，

测量筒4内壁沿轴向线性排列开有二十个环形凹槽401；环形凹槽401表面开有透水孔402；环形凹槽401内部填充有透水石20；外壳筒体1下端周表面固定有环形圆盘101；环形圆盘101下表面分别开有第一圆形槽102和四个第一矩形通孔103；底部端盖6分别第一圆形槽102和四个第一矩形通孔103配合；底部端盖6通过四个快速锁扣16与环形圆盘101连接，可以快速的将底部端盖6取下，将测试后的土样取出，并快速的用水冲洗测量筒4内壁；

外壳筒体1两端部且位于内壁分别固定有上台阶形环套8和下台阶形环套5；外壳筒体1内壁固定有保温层2；下台阶形环套5与上台阶形环套8结构特征相同；下台阶形环套5内径与测量筒4内径相同；

保温层2与测量筒4间由下至上依次设置有空心环形水箱19和加热组3；

测量筒4内部设置有待检测土壤17；测量筒4内部且位于待检测土壤17上表面设有浮动活塞15；底部端盖6与待检测土壤17间设置有第一空腔圆柱体7；外壳筒体1上端面固定有水平安装杆12；千分表9通过锁紧销钉14与水平安装杆12连接；水平安装杆12下表面通过伸缩杆13固定有应变片压力传感器10，伸缩杆13为两节套管通过弹簧销钉固定相对长度，下端通过弹簧与应变片压力传感器10连接；应变片压力传感器10与数据记录分析仪11电性连接。

其中如图1-2所示，空心环形水箱19周表面贯穿固定有进水管28；进水管28一端贯穿至外壳筒体1外侧；进水管28上且位于外壳筒体1外侧固定有球阀29；空心环形水箱19内环面开有出水孔191。

其中如图1-2所示，加热组3包括四个空心环形加热箱21、温度控制器27、温度传感器26和电热偶25；空心环形加热箱21周表面分别贯穿固定有第一密闭圆管23和第二密闭圆管24；温度传感器26贯穿固定在第一密闭圆管23上；电热偶25贯穿固定在第二密闭圆管24上；温度控制器27分别与温度传感器26和电热偶25电性连接，多个空心环形加热箱21通过不同的温度控制器27控制，在竖直方向上形成不同的温度区域，有利于模拟不同的温度环境下的土壤膨胀。

其中如图1-2所示，四个空心环形加热箱21间均设置有一空心环形套筒22；加热组3上侧和下侧均设置有一空心环形套筒22，空心环形套筒22能够有效的将不同的温度区域分离开。

其中如图3所示，第一空腔圆柱体7周侧面设有橡胶涂层701，橡胶涂层701与下台阶形环套5内壁形成紧密的配合，达到防渗的效果。

其中如图6所示，底部端盖6包括圆形板601；圆形板601与第一圆形槽102滑动配合；圆形板601周表面圆形排列固定有四个矩形块602；矩形块602与第一矩形通孔103滑动配合；矩形块602上表面固定有快速锁扣16的扣钩；快速锁扣16的锁体通过矩形板条104固定在环形圆盘101上侧；圆形板601上表面固定有圆柱体603；圆柱体603与下台阶形环套5内壁滑动配合，可拆解的底部端盖6方便试样完成后对测量筒4内的土进行清理。

其中如图1和图4所示，外壳筒体1周表面固定有两把手18，方便提起外壳筒体1进行安装或拆解。

其中如图1所示，浮动活塞15上表面分别固定有四个水准泡和第二把手，水准泡方便观察土壤膨胀的方向，第二把手方便放置和提起浮动活塞15。

本实施例的一个具体应用为：如图1所示设置，在进行测量时，打开球阀29从进水管28中向空心环形水箱19中加入水，水依次通过出水孔191、透水孔402、透水石20进入到待检测土壤17中，通过加热组3中的多个温度控制器27进行控制竖直方向上的多个空心环形加热箱21的温度，进而控制待检测土壤17在垂直方向上的温度分层，从而实现试验土壤温度人为控制，整个试验土壤形成温度梯度，从而模拟真实的膨胀土环境，整个装置可在零下的环境下进行，通过千分表9直接读取待检测土壤17的膨胀高度，通过应变片压力传感器10和数据记录分析仪11采集土壤膨胀的压力，精准的对土壤的膨胀进行测量，可拆解的底部端盖6通过四个快速锁扣16进行固定，测试完成后松开四个快速锁扣16的扣合作用，将底部端盖6与外壳筒体1分离方便对测量筒4内的土进行清理，操作更加方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。