[发明专利]一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置

说明书

技术领域

本发明一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置，涉及实验试样的称重和土壤总吸力的测量，属于岩土工程技术领域。

背景技术

湿度控制技术是岩土工程中测量土壤吸力的一种重要技术，其基本原理是：通过开尔文公式可以通过相对湿度计算出吸力值，试验时将试样放入到一个密封环境中，通过控制密封环境中的相对湿度来控制土壤吸力，当试样中的水汽交换达到平衡后，即可认为土壤吸力达到了需要控制的吸力值。目前土壤吸力测量中运用该技术的方法有盐溶液法和滤纸法中的率定曲线测定过程。对于盐溶液法，其一般过程为将不同种类的饱和盐溶液分别放入对应的密封罐中，然后在密封罐中放入支架，再将土样放在支架上，注意试样不能与密封罐中的溶液接触，一段时间后（20天至两个月不等），待确定试样和罐内水蒸气的水汽交换达到平衡后从罐中取出试样放置在天平上称量，测得其含水率。对于滤纸法中的率定曲线试验，除试验对象从土样改为滤纸之外，其过程与盐溶液法基本一致。上述两种方法中试样与环境中水汽交换是否达到平衡是通过试样的重量不再发生变化来确定的，往往需要多次测量。通常的试验方法是将试样从密封罐中取出称量之后再放回密封罐中，在这个过程中密封罐在取试样的过程中敞开了一段时间，密封罐内的水汽与外部环境中的水汽发生交流，导致在试样放回密封罐后的一段时间内罐内相对湿度发生改变；另外在取试样的时候试样也会暴露在空气中，其质量也会发生微小的变化，这两种情况的发生，对试验结果都是会产生一定影响的。

发明内容

为了克服上述在称量过程中人为操作导致的误差，本发明提供一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置，该装置可以实现在不开密封罐的情况下对试样进行多次称量，不造成密封罐内水汽的扰动，使试样始终处在特定的温湿度环境中。

本发明采取的技术方案为：

一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置，包括盛水的水浴箱、盛有饱和盐溶液的密封罐，所述水浴箱设有箱盖，所述密封罐设有密封盖，箱盖上开设有孔，密封盖盖在密封罐上后，通过箱盖上的孔露出水浴箱外。试样置于载样篮中，挂杆插入密封盖后其下端勾住载样篮，载样篮置于密封罐中，密封罐置于水浴箱中。水浴箱上方架设有导轨架，电子天平放置在导轨架上。

所述水浴箱包括设置有内胆，内胆底部设有U形发热电阻管、多孔隔板，U形发热电阻管用于为水浴箱提供热源；多孔隔板用于支撑密封罐并将密封罐与U形发热电阻管隔开。

所述箱盖为不锈钢外壳，其内填充隔热材料，在箱盖上开设有多个直径与密封罐直径一致的圆孔，密封罐的密封盖通过圆孔暴露在水浴箱外。

所述密封罐为玻璃材质的圆柱形罐体，盖上密封盖后，能使密封盖伸出箱盖。

所述密封盖为塑料或者有机玻璃盖子，其朝向密封罐内的一侧为向内凹的锥形。

所述密封盖中心处设置有用于插入挂杆的圆孔，挂杆用于连接电子天平、载样篮。

所述密封盖外部中心处粘连有橡胶垫片。

所述挂杆两端各有一个挂钩，在挂杆朝向密封罐外一侧杆身上设有塑料片。

所述载样篮由不锈钢丝网、网架构成，所述网架为表面光滑的铜线。

所述导轨架上设置有横向导轨、纵向导轨，电子天平通过其底部安装的滑轮架设在纵向导轨上，纵向导轨架设在横向导轨上。

本发明一种适用于特定温湿度环境的无干扰称重装置，在水浴箱的上部设有移动导轨架，导轨架上设有横向导轨、纵向导轨；实验时，将底部安装滑轮的天平架设在纵向导轨上，同时纵向导轨架设在横向导轨上。当实验过程中，需要称量时，可移动天平和纵向导轨，将天平移动到需要称量的密封罐的正上方，将密封罐上的挂钩与天平挂钩连接，即可进行称量；随着天平位置的移动，不同密封罐内试样的质量即可被多次称量。

本发明水浴箱的使用，为试验提供了一个恒定的温度环境，并且随着水浴箱温度的调节可以进行不同温度下的试验研究工作。非干扰式的称量装置简化了试验流程，减少了人员投入，并且减少了因试样取出暴漏在外部环境中造成的质量改变，对于提高试验质量和试验数据精准性方面有重大意义。

附图说明

图1a为本发明的水浴箱俯视结构示意图（无箱盖状态）；

图1b为本发明的水浴箱俯视结构示意图（有箱盖状态）；

图2为本发明的装置剖面结构示意图；

图3为本发明的密封罐的密封盖结构示意图；

图4为本发明的导轨架结构示意图。

具体实施方式