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原文传递一种刚度约束条件下盐渍土盐胀特性试验装置

专利名称：	一种刚度约束条件下盐渍土盐胀特性试验装置
摘要：	本发明涉及一种刚度约束条件下盐渍土盐胀特性试验装置，包括温控箱(1)，均置于温控箱(1)内部的支撑架(2)、试样桶(3)以及刚度约束机构和试验数据检测组件；通过不同刚度约束机构的选择，能够提供不同的刚度约束变化环境，配合顶杆的可移动性形成相应的刚度约束条件，温控箱对土样温度进行调节实现不同刚度约束条件下的冻融循环试验。本发明进一步增设注水口(27)、称重器(11)、加水组件(17)和空气干燥组件等部件，能够实现不同刚度约束条件下的干湿循环试验、干湿‑冻融耦合试验。本发明操作简易，装配方便，可同时测量试样盐胀过程中的盐胀量及盐胀力，监测试样的含水率及温度变化，且数据自动化采集程度高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	甘肃;62
申请人：	中国科学院寒区旱区环境与工程研究所
发明人：	曹亚鹏;李国玉;杨鹏;冯刚;陈敦
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
申请号：	CN201910481268.4
公开号：	CN110082508A
代理机构：	兰州中科华西专利代理有限公司
代理人：	贺云美
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	730000 甘肃省兰州市东岗西路320号
主权项：	1.一种刚度约束条件下盐渍土盐胀特性试验装置，其特征在于，该装置包括：温控箱(1)，均置于所述温控箱(1)内部的支撑架(2)、试样桶(3)以及刚度约束机构和试验数据检测组件；所述温控箱(1)用于对其内部温度进行调控；所述支撑架(2)具有上顶板(2a)和下底板(2b)，试验过程中两者高度固定；所述试样桶(3)置于所述下底板(2b)上，试验时所述试样桶(3)内部放有土样(22)，所述土样(22)的顶面放置有直径与所述试样桶(3)内径相适应的顶盘(23)，所述顶盘(23)的顶面设有顶杆(25)，所述顶杆(25)向上延伸穿过所述试样桶(3)的上顶盖(3a)并且其能相对所述上顶盖(3a)上下移动；所述刚度约束机构包括等刚度约束机构或变刚度约束机构，根据实际刚度约束需求选择使用或者不使用，对应形成的刚度约束条件包括等刚度约束条件、变刚度约束条件或恒体积约束条件；所述刚度约束机构使用时设在所述顶杆(25)顶部与所述上顶板(2a)之间，不使用时所述顶杆(25)顶部直接与所述上顶板(2a)连接；所述试验数据检测组件用于对试验过程中试验数据进行检测并将其传输至监测终端。 2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试验数据检测组件包括位移检测探针(26)和/或压力检测器(6)，所述位移检测探针(26)用于检测所述顶杆(25)的竖向位移量，所述压力检测器(6)设在所述顶杆(25)顶部与所述刚性环(4)底部之间。 3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述位移检测探针(26)一端通过固定块(24)设在所述顶杆(25)上，另一端向上延伸穿过所述试样桶(3)的上顶盖(3a)设在支撑板(18)上。 4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等刚度约束机构具体为刚性环(4)或者柱状弹簧(30)，所述变刚度约束机构具体为塔式弹簧(31)。 5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述等刚度约束机构的上下两端具有凸起柱或者凹陷柱，所述支撑架(2)的上顶板(2a)的底部和所述顶杆的顶部具有相互配合实现插入连接的凹陷柱或凸起柱。 6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述顶杆(25)的顶部具有第一凹陷柱，所述等刚度约束机构的下端具有第一凸起柱；所述第一凹陷柱的空腔底部放置压力检测器(6)，所述第一凸起柱从所述第一凹陷柱的顶部往下插入直接或间接顶到所述压力检测器(6)的上表面。 7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，该装置还包括温度检测探针(21)，其探头经由所述上顶盖(3a)、所述顶盘(23)插入所述土样(22)中，用于检测所述土样(22)在试验过程中的温度值；和/或，该装置还包括均布所述温控箱(1)内壁上、位于所述试样桶(3)附近的多个辐射灯(10)。 8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试样桶(3)的桶身(3c)为透明桶身，该装置还包括对所述试样桶(3)内的所述土样(22)进行拍摄的第一摄像机(13)；和/或，该装置还包括至于所述温控箱(1)内部的平行土样(15)以及对其进行拍摄的第二摄像机(14)。 9.如权利要求1至8任意一项所述的装置，其特征在于：所述顶盘(23)上开设有透水孔，所述试样桶(3)的上顶盖(3a)上设有多个注水口(27)并且其与桶身(3c)上边缘之间的距离可进行微调；所述装置还包括称重器(11)、加水组件(17)和空气干燥组件，所述称重器(11)置于所述支撑架(2)下方，所述加水组件(17)置于所述温控箱(1)外部并通过穿入所述温控箱(1)箱壁的水管(16)向所述注水口(27)提供水源，所述空气干燥组件包括进气口和出气口均与所述温控箱(1)内部连通的通气管道以及设在所述通气管道上的空气循环器和空气除湿器。 10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述试样桶(3)包括桶身(3c)和设在其上下两端的所述上顶盖(3a)和下底盖(3b)，所述上顶盖(3a)与所述下底盖(3b)之间通过数根连杆(3d)实现连接，所述连杆(3d)穿出所述上顶盖(3a)的部分具有外螺纹，所述外螺纹外设有配合使用的螺母；所述连杆(3d)靠近所述上顶盖(3a)的底面的位置设有调节弹簧(19)支撑块并且在所述弹簧支撑块(20)与所述上顶盖(3a)之间套设有调节弹簧(19)；所述上顶盖(3a)与所述桶身(3c)上边缘之间的间隙通过拧动所述螺母使所述调节弹簧(19)撑起所述上顶盖(3a)实现。
所属类别：	发明专利