[发明专利]一种细颗粒泥沙水下休止角测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种细颗粒泥沙水下休止角测量装置，其特征在于：包括玻璃水箱、浮板、漏斗、透明测试圆台和塑料棒；所述玻璃水箱底部外侧安装有调平旋钮，四个侧壁相同高度刻有标尺，一对侧壁底部中间位置对称安装有两个水管；所述浮板置于玻璃水箱内，中部开设有孔用于固定漏斗，浮板与漏斗组成一整体；所述浮板下方的漏斗壁上对称设置有平压孔；所述透明测试圆台固定在玻璃水箱底部中间位置，用于承接由漏斗内漏下的泥沙试样；透明测试圆台内部中心位置设有调平气泡，二者与漏斗同轴；所述塑料棒置于漏斗内部，用于开关漏斗口。

2.根据权利要求1所述的细颗粒泥沙水下休止角测量装置，其特征在于：所述漏斗放置于透明测试圆台上时，浮板的下边缘与标尺零刻度对齐；所述调平旋钮共设三个，以玻璃水箱底部中心为重心，呈正三角形设置；所述平压孔使漏斗内外形成连通器，可消除泥沙试样下漏过程中漏斗口处的内外压差。

3. 根据权利要求2所述的细颗粒泥沙水下休止角测量装置，其特征在于：所述浮板采用硬质浮材，且其边缘与玻璃水箱内壁之间距缝隙宽度为1 mm。

4. 根据权利要求3所述的细颗粒泥沙水下休止角测量装置，其特征在于：所述水管开口向下，距离玻璃水箱底部不超过10 mm。

5. 一种如权利要求1所述细颗粒泥沙水下休止角测量装置的测量方法，其特征在于包括以下步骤：

⑴调平加沙：通过旋转调平旋钮，将所述细颗粒泥沙水下休止角测量装置调平，向漏斗中加入适量润湿好的泥沙试样；

⑵漏沙成锥：经水管向玻璃水箱内加入清水，浮板和固定在浮板上的漏斗受清水浮力上浮，漏斗内的泥沙试样漏至透明测试圆台形成圆锥体；通过调节水管流量控制浮板和漏斗的上浮速度，保持圆锥体形成过程中其顶端距离漏斗口不超过3 mm，且当泥沙试样圆锥体完全覆盖透明测试圆台时，圆锥体顶端与漏斗口齐平；此时用置于漏斗内的塑料棒封住漏斗口；并通过松动塑料棒对泥沙试样的圆锥体形态进行修补；

⑶读数计算：泥沙试样圆锥体稳定后，浮板下边缘对应的标尺刻度平均值即为圆锥体高度h；则泥沙水下休止角α为：α=arctan（h/r）。