[发明专利]一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置

权利要求书

1.一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置,其特征在于：包括瓶体(1)，瓶体(1)内设有土样(12)，土样(12)置于托盘(6)内，托盘(6)下端固定在底盘(7)上，底盘(7)通过载重传感器(9)与瓶体(1)内的支撑骨架(8)连接；所述土样(12)上方、一侧安装有摄像头一号(2)、摄像头二号(11)。

2.根据权利要求1所述的一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置，其特征在于：所述瓶体(1)包括瓶身(3)、瓶底槽(10)及瓶盖(15)，瓶身(3)上下分别与瓶底槽(10)、瓶盖(15)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置，其特征在于：所述托盘(6)上布满漏孔，托盘(6)与土样(12)之间设有透水纸(4)。

4.根据权利要求3所述的一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置，其特征在于：所述托盘(6)的直径不小于土样(12)的直径，底盘(7)的直径大于托盘(6)的直径。

5.根据权利要求1所述的一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置，其特征在于：所述摄像头一号(2)、摄像头二号(11)与工控机(14)通讯连接，将采集到的图像传递给工控机(14)；所述载重传感器(9)与控制器(13)连接。

6.根据权利要求1-5所述的一种通过运用摄影测量技术精确快速测定盐溶液法土-水特征曲线的实验装置进行土-水特征曲线测定的方法，其特征在于：包括以下步骤:

步骤1)、制备待测土样及多种相对湿度不同的过饱和盐溶液。将待测的土样(12)放入托盘(6)中，将其中一种过饱和盐溶液倒入瓶底槽(10)中，并将瓶身(3)、瓶底槽(10)、瓶盖(15)组装密封。通过工控机(14)获得此时土样(12)的体积与质量分别为V₀和m₀；

步骤2)、等到载重传感器(9)测量的数据不变时认为土样与水蒸气之间的水汽交换达到平衡，认为待测土样中吸力等于饱和蒸气压；此时记录下土样的体积与质量分别记为V₁和m₁，此时试验前后土样质量的变化量为Δm₁＝m₀-m₁；

步骤3)、待测土样不变，更换另一种过饱和盐溶液。放置后通过工控机(14)读数，至载重传感器(9)测量的数据不变时认为土样与水蒸气之间的水汽交换达到平衡，认为待测土样中吸力等于饱和蒸气压记录下土样的体积与质量分别记为V₂和m₂，此时试验前后土样质量的变化量为Δm₂＝m₁–m₂；

步骤4)、重复步骤3)，直到多种过饱和盐溶液在水汽交换达到平衡后测得的V_i和m_i，试验前后土样质量的变化量为Δm_i＝m_i-1-m_i；

步骤5)、查表得到不同饱和盐溶液在室温时的相对湿度并在编程过程中输入到工控机(14)中，通过工控机(14)编程实现对相关数据的采集和计算，最终得到土样在各种过饱和盐溶液相对湿度下的吸力；

步骤6)、待多种饱和盐溶液试验完毕后，取出土样(12)，放入烘干机中完全烘干后称量土样的质量记为m_i+1，烘干前后的质量差记为Δm_i+1＝m_i-m_i+1；

步骤7)、通过土样体积含水率公式最终获得每一种饱和盐溶液测试后的体积含水率；

步骤8)、最终绘制以待测土样体积含水率为纵坐标，以待测土样的吸力为横坐标的土水特征曲线。