[发明专利]测试土体抵抗冲刷能力的装置及方法

权利要求书

1.一种测试土体抵抗冲刷能力的装置，包括承重架（1），其特征在于：

承重架（1）上设置有上水槽（3）和下水槽（2），上水槽（3）内部空间被竖直的进水筛孔板（8）和排水筛孔板（9）分隔成水流进入段（19）、水流稳定段（20）以及水流排出段（21）三个部分，进水筛孔板（8）和排水筛孔板（9）上的孔径从上至下逐步减小；

承重架（1）上方安装有电子天平（14）, 试样架（5）由传力台、传力杆（16）及试样盒（15）组成，试样架（5）通过传力台的上表面挂在电子天平（14）上，传力台的下表面通过多根传力杆（16）与试样盒（15）连接，试样盒（15）伸入水流稳定段（20）内，试样盒（15）与水流垂直的端面为金属网面（17），水流稳定段（20）内设置有流速测量仪（6），流速测量仪（6）与试样盒（15）内的土样相配合；

下水槽（2）被竖直的拦污海绵板（11）分割成水泵段（22）和循环段（23），水泵段（22）内安装有变频水泵（4），变频水泵（4）通过带阀门（13）的上水管（12）与水流进入段（19）连通，水流排出段（21）通过下水通道（10）与循环段（23）连通；

流速测量仪（6）和电子天平（14）分别通过数据线（18）与数据采集系统（7）连接。

2.根据权利要求1所述的测试土体抵抗冲刷能力的装置，其特征在于：变频水泵（4）为有多个档位的水泵。

3.根据权利要求1所述的测试土体抵抗冲刷能力的装置，其特征在于：上水槽（3）和下水槽（2）为采用透明有机玻璃制成的水槽。

4.根据权利要求1所述的测试土体抵抗冲刷能力的装置，其特征在于：传力台为口字型传力台，试样盒（15）的上端面为可拆卸有机玻璃盖体。

5.一种采用上述权利要求1-4中任一项所述的装置测试土体抵抗冲刷能力的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1：关闭阀门（13）；

步骤2：向下水槽（2）内加入下水槽容积3/4的水；

步骤3：打开阀门（13），同时开启变频水泵（4）；

步骤4：继续向下水槽（2）内加水；

步骤5：变频水泵（4）将下水槽（2）的水通过上水管（12）送至上水槽（3），直到上水槽（3）、下水槽（2）通过变频水泵（4）以及两端的连接水道组成循环系统并趋于稳定后，停止加水；

步骤6：将制作好的土样放入试样盒（15）内，然后盖上可拆卸有机玻璃盖体；

步骤7：开启电子天平（14），并将电子天平（14）读数清零；

步骤8：开启:数据采集系统（7），按时间间隔采集和记录电子天平（14）读数；

步骤9：将试样盒（15）通过传力杆（16）的上表面挂在电子天平（14）上，并使试样盒（15）浸没在上水槽的流水中，冲刷试验正式开始，随着冲刷的产生，土样中的颗粒被水带走，质量减小，天平读数随之变化；

步骤10：根据土样被冲刷的量，控制试验进度，实验结束时关闭数据采集系统（7）和变频水泵（4），即完成土体抵抗冲刷能力的测试。