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原文传递一种用于土体与金属界面间应变控制式的分区电渗减粘试验装置及试验方法

专利名称：	一种用于土体与金属界面间应变控制式的分区电渗减粘试验装置及试验方法
摘要：	本发明提供一种用于土体与金属界面间应变控制式的分区电渗减粘试验装置及试验方法，该装置包括装置基座、电渗阳极、电渗阴极、绝缘条、硬质绝缘基座、薄金属片、电阻应变片、柔性绝缘垫、控制器、电源接头、拉杆、电源接头输出端口、信号接收端口、螺栓；装置与土体接触时，薄金属片产生变形，由电阻应变片测量装置不同部位的应变大小并传输至控制器，通过控制器传输适应的电压大小至相应的电渗区域，可以根据装置各部位与土体不同的粘附情况的反馈对各部位进行不同程度的电渗减粘控制，是优化土体与金属界面间减粘降阻的有效手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京林业大学
发明人：	刘成;黄琳;马天龙;王东栋;仇涛;肖宇豪
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-26T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201910798832.5
公开号：	CN110398516A
分类号：	G01N27/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室
主权项：	1.一种用于土体与金属界面间应变控制式的分区电渗减粘试验装置，其特征在于，包括装置基座(1)、电渗阳极(2)、电渗阴极(3)、绝缘条(4)、硬质绝缘基座(5)、薄金属片(6)、电阻应变片(7)、柔性绝缘垫(8)、控制器(9)、电源接头(10)、拉杆(11)、电源输出端口(12)、信号接收端口(13)、螺栓(14)；所述装置基座(1)边长为9.2cm，厚度为1cm，用于固定上部不同分区的电渗阴极(3)，同时下部中心位置通过螺栓(14)与拉杆(11)相连；所述电渗阴极(3)的边长为2～3cm，设置在装置基座(1)上部，电渗阴极(3)共有9块，等间距贴布在装置基座(1)上，相邻电渗阴极(3)间通过绝缘条(4)分隔，绝缘条(4)厚度为0.1cm；所述电渗阴极(3)在中心位置开设正方形孔，在孔上部布置薄金属片(6)，在薄金属片(6)下布置电阻应变片(7)，柔性绝缘垫(8)布置在电阻应变片(7)下方，将电阻应变片(7)包裹，装置基座(1)在相应位置开设同样宽度的正方形槽，容纳电阻应变片(7)和柔性绝缘垫(8)；所述硬质绝缘基座(5)采用憎水材料，其截面为梯形，布置在电渗阴极(3)上部，呈环形分布；硬质绝缘基座(5)的设置可以避免在电渗过程中电渗阴极(3)处聚集较多水导致电渗阳极(2)和电渗阴极(3)间发生短路；所述电渗阳极(2)贴布在硬质绝缘基座(5)上，同样呈环形分布；所述控制器(9)布置在拉杆(11)上；控制器(9)上设置电源接头(10)，用于连接输入直流电源；所述拉杆(11)在尾部开设凹槽，槽壁开孔布置螺栓(14)，用以与拉力测定装置相连。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，控制器(9)上有电源输出端口(12)和信号接收端口(13)，信号接收端口(13)与电阻应变片(7)间使用导线连接，电源输出端口(12)与电渗阳极(2)和电渗阴极(3)相连接；所述各分区的电渗阳极(2)在其中任一点处向下设置导线穿过硬质绝缘基座(5)并与电源接头输出端口(12)的正极相连；所述各分区的电渗阴极(3)在其中任一点处向下设置导线与电源输出端口(12)的负极相连。 3.一种用于土体与金属界面间应变控制式的分区电渗减粘试验方法，其特征在于，采用权利要求1-2任一项所述的用于土体与金属界面间应变控制式的分区电渗减粘试验装置进行试验，包括以下步骤：步骤1：电源接头(10)连接电源，保证薄金属片(6)处不受压力作用，电源输出端口(12)不输出电流；步骤2：对拉杆(11)施加法向的压力，使得装置与试验土体接触，装置受压后，薄金属片(6)产生变形，电阻应变片(7)将测得的应变传输到控制器(9)，控制器(9)根据应变反馈判定各分区的压力大小，控制输出电压大小，使得装置在土体上静置，进行电渗；步骤3：待静置时间t min后，对拉杆(11)施加法向的拉力，将装置从土体中拉出，在拉拔过程中，薄金属片(6)产生变形，电阻应变片(7)将测得的应变传输到控制器(9)，控制器(9)根据应变反馈判定各分区的压力大小，控制输出电压大小，直到完全拉出后，装置不再受土体黏附力作用，电渗结束。
所属类别：	发明专利