[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

说明书

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,包括瓶体，瓶体内设有土样，土样置于托盘内，托盘下端固定在底盘上，底盘通过载重传感器与瓶体内的支撑骨架连接；所述土样上方、一侧安装有摄像头一号、摄像头二号。本发明提供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，可通过直接测量土样体积来得到土样的体积含水率，提高精确度。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及到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。

背景技术

土工实验中采用的运用盐溶液法快速测定土-水特征曲线的实验装置在得到土样体积含水率时候是采用通过测定土样与水蒸气之间的水气交换平衡前后土样质量的变化，得到最终含水率再计算得到其体积含水率，但是这个装置存在着以下几点不合理之处：其一：通过最终含水率计算得到土样的体积含水率在计算过程中容易产生实验误差；其二：原装置只能观察到土样质量的变化而不能观察并充分考虑到土样体积的变化；其三：通过最终含水率计算得到体积含水率的方法较为麻烦，不方便。因此需要找到一种解决上述弊端的装置来提升实验质量和效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供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，不仅能通过观察到试样体积的变化，还能通过测量土样体积来得到土样的体积含水率同时提高实验的质量和效率。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

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,包括瓶体，瓶体内设有土样，土样置于托盘内，托盘下端固定在底盘上，底盘通过载重传感器与瓶体内的支撑骨架连接；所述土样上方、一侧安装有摄像头一号、摄像头二号。

所述瓶体包括瓶身、瓶底槽及瓶盖，瓶身上下分别与瓶底槽、瓶盖螺纹连接。

所述托盘上布满漏孔，托盘与土样之间设有透水纸。

所述托盘的直径不小于土样的直径，底盘的直径大于托盘的直径。

所述摄像头一号、摄像头二号与工控机通讯连接，将采集到的图像传递给工控机；所述载重传感器与控制器连接。

一种精确测定盐溶液法土-水特征曲线的方法，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。将待测的土样放入托盘中，将其中一种过饱和盐溶液倒入瓶底槽中，并将瓶身、瓶底槽、瓶盖组装密封。通过工控机获得此时土样的体积与质量分别为V₀和m₀；

步骤2)、等到载重传感器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。放置后通过工控机读数，至载重传感器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；