[发明专利]冻融循环下土体电参数时空分布室内测试系统及工作方法在审

专利信息
申请号: 201910604975.8 申请日: 2019-07-05
公开(公告)号: CN110297017A 公开(公告)日: 2019-10-01
发明(设计)人: 车爱兰;袁刚烈;冯少孔 申请(专利权)人: 上海交通大学
主分类号: G01N27/04 分类号: G01N27/04;G01N33/24;G01R27/08
代理公司: 上海汉声知识产权代理有限公司 31236 代理人: 庄文莉
地址: 200240 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 土体 成型装置 导电电极 导电片 电参数 冻融循环 时空分布 导线电连接 测试装置 测试组件 室内测试 物理力学性质 参数建立 快速测试 位移变化 电连接 电阻率 含水率 压实度 侧壁 可用 测试 室内 开发
【说明书】:

本发明冻融循环下土体电参数时空分布室内测试系统及工作方法,包括土体成型装置以及土体测试装置;其中土体测试装置包括:导电片,两片导电片分别设置在土体成型装置的两端,两片导电片之间通过第一导线电连接;导电电极,多个导电电极从土体成型装置的侧壁插入土体成型装置内,多个导电电极之间通过第二导线电连接;测试组件,测试组件与导电片及导电电极电连接。本发明具有如下的有益效果:本发明基于土体电参数的测试方法研制开发一种能够在冻融循环作用下,可以对不同含水率、压实度的土体电参数时空分布进行室内快速测试的系统,可将系统测得的电阻率、温度及位移变化等参数建立关系,可用于后期的土体物理力学性质评价中。

技术领域

本发明涉及工程地质领域,具体地,涉及一种冻融循环下土体电参数时空分布室内测试系统及工作方法。

背景技术

在季节性冻土区域,土壤在冻融循环作用下物理力学性质会发生变化,而现有的土体物理力学参数测试手段主要通过钻孔取样室内实验,存在着效率低等缺点。而表征土壤导电性能的土壤电阻率是研究土壤微观结构及物理力学性质、金属土壤腐蚀、电力系统接地等的重要参数。

现有技术,中国发明专利《一种原位土壤取样电阻率测量装置》(公开号:107765091A)适用于石油、石化、电力、建筑等领域中土壤原位电阻率分析。该装置包括:上盖、绝缘筒体、测量电极、下盖,具体结构如下:上盖与下盖上下相对设置,上盖与下盖之间设置绝缘筒体,绝缘筒体内壁对置镶嵌不锈钢测量电极。使用时,绝缘筒体顶部设置辅助取样器,辅助取样器包括下压杆、支撑杆、压环,下压杆与压环之间通过支撑杆连接,辅助取样器通过压环对绝缘筒体施加压力。本发明可以实现对土壤待测土层电阻率非扰动状态下的准确测量,用于原状土壤取样,并真实反映取样位置土壤电阻率。

但是,现有技术在冻融循环作用情况下,土壤电阻率的测量精确度不高。

发明内容

针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种解决上述技术问题的冻融循环下土体电参数时空分布室内测试系统及工作方法。

为了解决上述技术问题,本发明冻融循环下土体电参数时空分布室内测试系统,包括土体成型装置以及土体测试装置;其中

土体测试装置包括:

导电片,两片导电片分别设置在土体成型装置的两端,两片导电片之间通过第一导线电连接;

导电电极,多个导电电极从土体成型装置的侧壁插入土体成型装置内,多个导电电极之间通过第二导线电连接;

测试组件,测试组件与导电片及导电电极电连接。

优选地,导电片的直径等于土体成型装置的直径。

优选地,在土体成型装置的侧壁上设有电极孔,多个导电电极从电极孔插入土体成型装置内。

优选地,电极孔沿土体成型装置环向均匀布置。

优选地,测试组件包括电法仪、位移计、温度计及温控装置;其中

电法仪分别与导电片及导电电极电连接;

位移计、温度计及温控装置设置在导电片上。

优选地,土体成型装置为绝缘管。

一种冻融循环下土体电参数时空分布室内测试系统的工作方法,包括如下步骤:

步骤1,获取绝缘管内土样的压实度;

步骤2,使水分渗入土样中,获取土样的含水率;

步骤3,获取绝缘管中土样的电参数的时空分布、温度值及位移值;

步骤4,改变压实度及含水率,返回步骤3。

优选地,步骤1包括:

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