[发明专利]全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪

权利要求书

1.全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪，它包括控制柜、及设置于控制柜上的主体试验柜，所述主体试验柜内设置有压力室、压力室底座、轴向加压机构、围压加压机构，所述压力室设置于压力室底座上，所述压力室与压力室底座间还压设有陶土板，所述压力室底座上成型有凹槽，所述陶土板与压力室底座间形成底座储水腔，所述压力室用于压设试验土样，所述轴向加压机构设置有轴向加压器，通过所述轴向加压器对试验土样施加轴向压力，所述围压加压机构用于给压力室内部提供围压压力，土样中的水分在轴向压力和围压压力作用下通过具有阻气通水功能的陶土板排出，所述底座储水腔用于收集试验土样挤出的水分，通过冲刷机构循环后由水压传感器读取排水量，所述控制柜内设置有微控制单元MCU嵌入式控制系统，所述轴向加压器、围压加压机构还分别包括开关装置，所述微控制单元MCU嵌入式控制系统与轴向加压器、围压加压机构的开关装置连接，通过微控制单元MCU嵌入式控制系统进行轴向加压器、围压加压机构的控制，其特征在于：

所述压力板仪还设置有自动冲刷气泡机构，所述自动冲刷气泡机构设置有蠕动泵、冲刷用双层刻度量管，所述蠕动泵、冲刷用双层刻度量管与压力室底座的底座储水腔构成水液循环流动路径，通过蠕动泵驱动，通过冲刷用双层刻度量管排出气泡，对底座储水腔的挤出水分进行气泡冲刷，所述蠕动泵还包括开关装置，所述微控制单元MCU嵌入式控制系统与蠕动泵的开关装置连接，通过微控制单元MCU嵌入式控制系统进行蠕动泵的控制；

所述压力板仪还设置有蒸发补偿机构，所述蒸发补偿机构与自动冲刷气泡机构共用蠕动泵，所述蒸发补偿机构设置有蒸发用双层刻度量管，所述蒸发用双层刻度量管、通过导管与蠕动泵构成水液循环流动路径，所述蒸发补偿机构的水液与自动冲刷气泡机构的水液同步循环流动；

所述主体试验柜为一透明罩柜体，所述透明罩柜体内部的后壁上固定有电子恒温恒湿装置，所述电子恒温恒湿装置与微控制单元MCU嵌入式控制系统相连接，通过电脑软件自动控制透明罩柜体内的温度和湿度，所述压力板仪通过设置封闭的透明罩柜体、电子恒温恒湿装置实现试验过程处于恒定的温度和湿度条件，获得更准确的试验数据；

所述轴向加压器、围压加压机构分别通过导气管连接有一自动调压阀，并通过所述自动调压阀分别经过导气管与外部气源连接，所述自动调压阀包括开关装置，所述自动调压阀的开关装置分别与微控制单元MCU嵌入式控制系统相连接，通过微控制单元MCU嵌入式控制系统进行自动调压阀的控制，进而控制轴向加压器、围压加压机构的压力大小；

所述控制柜的前端设置有触摸式工控计算机，所述微控制单元MCU嵌入式控制系统与触摸式工控计算机连接，通过触摸式工控计算机进行所述压力板仪的控制操作。

2.根据权利要求1所述的全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪，其特征在于，所述轴向加压机构包括反力框架，所述轴向加压器包括固定于反力框架底部的轴向加载气缸、及轴向加载气缸上的活塞杆，所述活塞杆连接有升降平台，所述压力室底座设置于升降平台上，所述反力框架的上部设置有轴向压缩连杆、位移传感器，所述轴向压缩连杆向下穿过压力室上部，下端依次连接轴向荷载传感器、球头，并通过上压板、透水石压设于试验土样上，所述轴向压缩连杆与压力室间设置有密封结构，所述围压加压机构通过导气管连接于压力室侧壁并与压力室导通，试验时，将试验土样压设于压力室中，所述轴向加压器通过轴向压缩连杆对试验土样施加轴向压力，同时，所述围压加压机构对压力室内部施加围压压力，试验土样中挤出的水分通过陶土板渗透至底座储水腔。

3.根据权利要求1任一项所述的全自动非饱和土土水特征曲线压力板仪，其特征在于，所述自动冲刷气泡机构包括蠕动泵结构、冲刷用双层刻度量管、量管储水底座，所述蠕动泵结构包括第一进水端、第一出水端、蠕动泵，通过蠕动泵驱动水液从第一进水端向第一出水端流动，所述冲刷用双层刻度量管固定于量管储水底座上，所述冲刷用双层刻度量管包括同一轴心线上设置的第一量管内管、第一量管外管，所述第一量管外管的上端高于第一量管内管的上端，所述第一量管外管的上端设置有密封盖，所述密封盖上设置有多个气孔，所述量管储水底座包括进水孔、储水腔，所述进水孔的一端与第一量管内管的下端连通，另一端通过第三导管与压力室底座的底座储水腔连通，所述量管储水底座的储水腔一端与第一量管外管的下端连通，另一端通过第一导管与蠕动泵结构的第一进水端连通，所述蠕动泵结构的第一出水端与压力室底座的底座储水腔通过第二导管连通。