一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，包括壓盤裝置、待測(cè)傳感器、刮平裝置、標(biāo)定筒和底座托盤，壓盤裝置的下部套設(shè)在待測(cè)傳感器上；待測(cè)傳感器的下部伸入標(biāo)定筒內(nèi)且固定在標(biāo)定筒底部，標(biāo)定筒與刮平裝置可拆卸連接，標(biāo)定筒安裝在底座托盤上，底座托盤放置在平面上；壓盤裝置可相對(duì)于待測(cè)傳感器上下移動(dòng)且向下移動(dòng)可伸入標(biāo)定筒中。本發(fā)明位移精度可達(dá)0.001mm，壓力可達(dá)2000Kg，并可根據(jù)不同土壤類型的情況，將土壤壓實(shí)到與其自然狀態(tài)下相同干容重的狀態(tài)，以滿足土壤試驗(yàn)的要求，誤差小，壓力大，位移精度高，對(duì)于不同粗細(xì)的傳感器，只需要更換下壓盤即可，對(duì)于針式傳感器，下壓盤中心不留孔即可滿足要求。
【專利說明】
一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)裝置，尤其涉及一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002 ]在實(shí)驗(yàn)室土壤水文(土壤孔隙度、土壤通透性、土壤儲(chǔ)水量等)參數(shù)、污染物迀移情況實(shí)驗(yàn)中，需要模擬土壤在自然狀態(tài)下(即原狀土)的情況做土柱，一般采用人工方式在有機(jī)玻璃標(biāo)定筒內(nèi)進(jìn)行分層砸土，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且土壤的物理特征一致性無法保證，為實(shí)驗(yàn)帶來誤差，導(dǎo)致設(shè)備出廠參數(shù)也會(huì)有一定誤差，這一問題長(zhǎng)期困擾土壤測(cè)試設(shè)備制造廠家和相關(guān)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種誤差小，壓力大，位移精度高，易于拆卸更換的保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，包括壓盤裝置、待測(cè)傳感器、用于將待測(cè)土壤刮平的刮平裝置、標(biāo)定筒和底座托盤，所述待測(cè)傳感器豎直設(shè)置，所述壓盤裝置的下部套設(shè)在待測(cè)傳感器上;所述待測(cè)傳感器的下部伸入標(biāo)定筒內(nèi)且固定在標(biāo)定筒底部，所述標(biāo)定筒的頂部與刮平裝置可拆卸連接，所述標(biāo)定筒的底部安裝在底座托盤上，所述底座托盤放置在平面上;所述壓盤裝置可相對(duì)于待測(cè)傳感器上下移動(dòng)，拆掉所述刮平裝置后，所述壓盤裝置向下移動(dòng)可伸入標(biāo)定筒中。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明位移精度可達(dá)0.001mm，壓力可達(dá)2000Kg，并可根據(jù)不同土壤類型的情況，將土壤壓實(shí)到與其在原狀土條件下相同干容重的狀態(tài)，以滿足土壤試驗(yàn)的要求，誤差小，壓力大，位移精度高，對(duì)于不同粗細(xì)的傳感器，只需要更換下壓盤即可，對(duì)于針式傳感器，下壓盤中心不留孔即可滿足要求。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn):
[0007]進(jìn)一步，所述壓盤裝置包括自上而下設(shè)置的壓力接盤、三個(gè)支柱、上壓盤和下壓盤，三個(gè)所述支柱豎直設(shè)置且均勻分布在壓力接盤和上壓盤之間，所述上壓盤底部安裝有下壓盤，所述待測(cè)傳感器自上而下穿過上壓盤和下壓盤。
[0008]進(jìn)一步，所述上壓盤上開設(shè)有供待測(cè)傳感器穿過的第一通孔，所述下壓盤上開設(shè)有供待測(cè)傳感器穿過的第二通孔，所述第二通孔與第一通孔的位置相匹配，所述第二通孔的尺寸大于或等于第一通孔，所述第一通孔的尺寸與待測(cè)傳感器的尺寸相匹配。
[0009]進(jìn)一步，所述上壓盤和下壓盤之間通過螺釘可拆卸連接。
[0010]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是方便根據(jù)需要更換下壓盤，減少設(shè)備整體的更新次數(shù)，節(jié)省了時(shí)間資源。
[0011]進(jìn)一步，所述刮平裝置包括土壤刮刀和刮刀定位器，所述刮刀定位器水平安裝在標(biāo)定筒頂部且套設(shè)在待測(cè)傳感器上，所述刮刀定位器可圍繞待測(cè)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng);所述土壤刮刀安裝在刮刀定位器上且位于待測(cè)傳感器和標(biāo)定筒側(cè)壁之間，所述土壤刮刀可相對(duì)于刮刀定位器上下移動(dòng)，所述土壤刮刀隨著刮刀定位器的轉(zhuǎn)動(dòng)將放置在標(biāo)定筒內(nèi)部的土壤頂部刮平。
[0012]進(jìn)一步，所述標(biāo)定筒為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述待測(cè)傳感器位于標(biāo)定筒的中部;所述刮刀定位器上位于待測(cè)傳感器和相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定筒側(cè)壁之間的部分開設(shè)有第三通孔，所述第三通孔頂部周側(cè)設(shè)有開口向上的夾緊槽，所述土壤刮刀為倒T字型結(jié)構(gòu)，所述倒T字型結(jié)構(gòu)的頂部伸入夾緊槽內(nèi)且通過夾緊螺釘安裝在夾緊槽上，調(diào)節(jié)夾緊螺釘?shù)乃删o可以使倒T字型結(jié)構(gòu)相對(duì)于刮刀定位器上下移動(dòng);所述倒T字型結(jié)構(gòu)的底部側(cè)邊長(zhǎng)度與待測(cè)傳感器和相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定筒側(cè)壁之間的距離相同。
[0013]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)刮刀定位器就可以使標(biāo)定筒中的土壤上表面刮平，使隨后的下壓可以將力量均勻傳遞。
[0014]進(jìn)一步，所述標(biāo)定筒為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)底部中央向下凹陷形成凹槽，所述待測(cè)傳感器位于標(biāo)定筒的中部，所述凹槽的尺寸與待測(cè)傳感器的尺寸相匹配，所述待測(cè)傳感器底部向下伸入凹槽且與凹槽內(nèi)側(cè)壁固定連接;所述底座托盤頂部開設(shè)有供凹槽伸入的盲孔。
[0015]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是更好的固定待測(cè)傳感器，減少實(shí)驗(yàn)誤差。
[0016]進(jìn)一步，所述上壓盤和下壓盤均為大小相同的圓形盤，所述上壓盤和下壓盤的外徑與標(biāo)定筒的內(nèi)徑相同。
[0017]采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是所述上壓盤和下壓盤的外徑與標(biāo)定筒的內(nèi)徑相同，使每一次的下壓都能完全覆蓋標(biāo)定筒中所有土壤。
[0018]綜上所述，本發(fā)明每一次放入標(biāo)定筒的土壤重量一致，按照計(jì)算出的壓力和行程壓實(shí)土壤，并在整個(gè)操作過程中保持一致，就保證了實(shí)驗(yàn)室的土壤與自然環(huán)境的土壤物理特征一致。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為圖1的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0023]1、壓盤裝置，1-1、壓力接盤，1-2、支柱，1-3、上壓盤，1-4、下壓盤，2、待測(cè)傳感器，
3、刮平裝置，3-1、土壤刮刀，3-2、刮刀定位器，4、標(biāo)定筒，5、底座托盤。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0025]如圖1至圖3所示，本發(fā)明的第一種實(shí)施例，一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，包括壓盤裝置1、待測(cè)傳感器2、用于將待測(cè)土壤刮平的刮平裝置3、標(biāo)定筒4和底座托盤5，所述待測(cè)傳感器2豎直設(shè)置，所述壓盤裝置I包括自上而下設(shè)置的壓力接盤1-1、三個(gè)支柱1-2、上壓盤1-3和下壓盤1-4，三個(gè)所述支柱1-2豎直設(shè)置且均勻分布在壓力接盤1-1和上壓盤1-3之間，所述上壓盤1-3底部安裝有下壓盤1-4，所述上壓盤1-3上開設(shè)有供待測(cè)傳感器2穿過的第一通孔，所述下壓盤1-4上開設(shè)有供待測(cè)傳感器2穿過的第二通孔，所述第二通孔與第一通孔的位置相匹配，所述第二通孔的尺寸大于或等于第一通孔，所述第一通孔的尺寸與待測(cè)傳感器2的尺寸相匹配，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4通過第一通孔和第二通孔套設(shè)在待測(cè)傳感器2外;所述待測(cè)傳感器2的下部伸入標(biāo)定筒4內(nèi)且固定在標(biāo)定筒4底部，所述標(biāo)定筒4的頂部與刮平裝置3可拆卸連接，所述標(biāo)定筒4的底部安裝在底座托盤5上，所述底座托盤5放置在平面上;所述壓盤裝置I可相對(duì)于待測(cè)傳感器2上下移動(dòng)，拆掉所述刮平裝置3后，所述壓盤裝置I向下移動(dòng)可伸入標(biāo)定筒4中。
[0026]所述刮平裝置3包括土壤刮刀3-1和刮刀定位器3-2，所述刮刀定位器3-2水平安裝在標(biāo)定筒4頂部且套設(shè)在待測(cè)傳感器2上，所述刮刀定位器3-2可圍繞待測(cè)傳感器2轉(zhuǎn)動(dòng);所述土壤刮刀3-1安裝在刮刀定位器3-2上且位于待測(cè)傳感器2和標(biāo)定筒4側(cè)壁之間，所述土壤刮刀3-1可相對(duì)于刮刀定位器3-2上下移動(dòng)，所述土壤刮刀3-1隨著刮刀定位器3-2的轉(zhuǎn)動(dòng)將放置在標(biāo)定筒4內(nèi)部的土壤頂部刮平，即所述土壤刮刀3-1將其底部接觸的土壤刮平。
[0027]所述標(biāo)定筒4為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)底部中央向下凹陷形成凹槽，所述待測(cè)傳感器2位于標(biāo)定筒4的中部，所述凹槽的尺寸與待測(cè)傳感器2的尺寸相匹配，所述待測(cè)傳感器2底部向下伸入凹槽且與凹槽內(nèi)側(cè)壁固定連接;所述底座托盤5頂部開設(shè)有供凹槽伸入的盲孔。
[0028]本發(fā)明的第二種實(shí)施例，與第一種實(shí)施例不同之處在于，所述標(biāo)定筒4為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述待測(cè)傳感器2位于標(biāo)定筒4的中部;所述刮刀定位器3-2上位于待測(cè)傳感器2和相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定筒4側(cè)壁之間的部分開設(shè)有第三通孔，所述第三通孔頂部周側(cè)設(shè)有開口向上的夾緊槽，所述土壤刮刀3-1為倒T字型結(jié)構(gòu)，所述倒T字型結(jié)構(gòu)的頂部伸入夾緊槽內(nèi)且通過夾緊螺釘安裝在夾緊槽上，調(diào)節(jié)夾緊螺釘?shù)乃删o可以使倒T字型結(jié)構(gòu)相對(duì)于刮刀定位器3-2上下移動(dòng);所述倒T字型結(jié)構(gòu)的底部側(cè)邊長(zhǎng)度與待測(cè)傳感器2和相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定筒4側(cè)壁之間的距離相同。優(yōu)選的，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4均為大小相同的圓形盤，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4的外徑與標(biāo)定筒4的內(nèi)徑相同。
[0029]本發(fā)明的第三種實(shí)施例，與第一種實(shí)施例不同之處在于，所述上壓盤1-3和下壓盤1-4之間通過螺釘可拆卸連接。
[0030]上述實(shí)施例中的待測(cè)傳感器可為水分傳感器。
[0031]本發(fā)明的工作原理和工作過程:首先，通過杠桿或者液壓動(dòng)力裝置或者伺服電機(jī)+電動(dòng)絲杠裝置作為動(dòng)力源裝置，將動(dòng)力源裝置與壓力接盤1-1相連接，提供壓盤裝置I向下移動(dòng)或者向上移動(dòng)的動(dòng)力;其次，向標(biāo)定筒4中加入待測(cè)的土壤，調(diào)節(jié)土壤刮刀3-1的豎直高度，使土壤刮刀3-1底部接觸到土壤，轉(zhuǎn)動(dòng)刮刀定位器3-2，所述土壤刮刀3-1隨著刮刀定位器3-2的轉(zhuǎn)動(dòng)將標(biāo)定筒4內(nèi)的且與土壤刮刀3-1接觸的土壤刮平;再次，移走刮平裝置3，啟動(dòng)動(dòng)力源裝置，使壓盤裝置I向下移動(dòng)進(jìn)入標(biāo)定筒4中，將土壤壓平，再次啟動(dòng)動(dòng)力源裝置將壓盤裝置I上移離開標(biāo)定筒4，對(duì)壓好的土壤進(jìn)行測(cè)量。
[0032]綜上所述，本發(fā)明每一次放入標(biāo)定筒的土壤重量一致，按照計(jì)算出的壓力和行程壓實(shí)土壤，并在整個(gè)操作過程中保持一致，就保證了實(shí)驗(yàn)室的土壤與自然環(huán)境的土壤物理特征一致。
[0033]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，包括壓盤裝置(I)、待測(cè)傳感器(2)、用于將待測(cè)土壤刮平的刮平裝置(3)、標(biāo)定筒(4)和底座托盤(5)，所述待測(cè)傳感器(2)豎直設(shè)置，所述壓盤裝置(I)的下部套設(shè)在待測(cè)傳感器(2)上;所述待測(cè)傳感器(2)的下部伸入標(biāo)定筒(4)內(nèi)且固定在標(biāo)定筒(4)底部，所述標(biāo)定筒(4)的頂部與刮平裝置(3)可拆卸連接，所述標(biāo)定筒(4)的底部安裝在底座托盤(5)上，所述底座托盤(5)放置在平面上;所述壓盤裝置(I)可相對(duì)于待測(cè)傳感器(2)上下移動(dòng)，拆掉所述刮平裝置(3)后，所述壓盤裝置(I)向下移動(dòng)可伸入標(biāo)定筒(4)中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述壓盤裝置(I)包括自上而下設(shè)置的壓力接盤(1-1)、三個(gè)支柱(1-2)、上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)，三個(gè)所述支柱(1-2)豎直設(shè)置且均勻分布在壓力接盤(1-1)和上壓盤(1-3)之間，所述上壓盤(1-3)底部安裝有下壓盤(1-4)，所述待測(cè)傳感器(2)自上而下穿過上壓盤(1-3)和下壓盤(1_4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上壓盤(1-3)上開設(shè)有供待測(cè)傳感器(2)穿過的第一通孔，所述下壓盤(1-4)上開設(shè)有供待測(cè)傳感器(2)穿過的第二通孔，所述第二通孔與第一通孔的位置相匹配，所述第二通孔的尺寸大于或等于第一通孔，所述第一通孔的尺寸與待測(cè)傳感器(2)的尺寸相匹配。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)之間通過螺釘可拆卸連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述刮平裝置(3)包括土壤刮刀(3-1)和刮刀定位器(3-2)，所述刮刀定位器(3-2)水平安裝在標(biāo)定筒(4)頂部且套設(shè)在待測(cè)傳感器(2)上，所述刮刀定位器(3-2)可圍繞待測(cè)傳感器(2)轉(zhuǎn)動(dòng)；所述土壤刮刀(3-1)安裝在刮刀定位器(3-2)上且位于待測(cè)傳感器(2)和標(biāo)定筒(4)側(cè)壁之間，所述土壤刮刀(3-1)可相對(duì)于刮刀定位器(3-2)上下移動(dòng)，所述土壤刮刀(3-1)隨著刮刀定位器(3-2)的轉(zhuǎn)動(dòng)將放置在標(biāo)定筒(4)內(nèi)部的土壤頂部刮平。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述標(biāo)定筒(4)為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述待測(cè)傳感器(2)位于標(biāo)定筒(4)的中部;所述刮刀定位器(3-2)上位于待測(cè)傳感器(2)和相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定筒(4)側(cè)壁之間的部分開設(shè)有第三通孔，所述第三通孔頂部周側(cè)設(shè)有開口向上的夾緊槽，所述土壤刮刀(3-1)為倒T字型結(jié)構(gòu)，所述倒T字型結(jié)構(gòu)的頂部伸入夾緊槽內(nèi)且通過夾緊螺釘安裝在夾緊槽上，調(diào)節(jié)夾緊螺釘?shù)乃删o可以使倒T字型結(jié)構(gòu)相對(duì)于刮刀定位器(3-2)上下移動(dòng);所述倒T字型結(jié)構(gòu)的底部側(cè)邊長(zhǎng)度與待測(cè)傳感器(2)和相對(duì)應(yīng)的標(biāo)定筒(4)側(cè)壁之間的距離相同。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述標(biāo)定筒(4)為頂端開口底端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，所述圓筒形結(jié)構(gòu)底部中央向下凹陷形成凹槽，所述待測(cè)傳感器(2)位于標(biāo)定筒(4)的中部，所述凹槽的尺寸與待測(cè)傳感器(2)的尺寸相匹配，所述待測(cè)傳感器(2)底部向下伸入凹槽且與凹槽內(nèi)側(cè)壁固定連接;所述底座托盤(5)頂部開設(shè)有供凹槽伸入的盲孔。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述一種保持土壤物理特性一致性的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于，所述上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)均為大小相同的圓形盤，所述上壓盤(1-3)和下壓盤(1-4)的外徑與標(biāo)定筒(4)的內(nèi)徑相同。
【文檔編號(hào)】G01N1/28GK105865875SQ201610330418
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月18日
【發(fā)明人】余萍, 張超峰, 李旭, 黃思源
【申請(qǐng)人】北京安賽博技術(shù)有限公司