[发明专利]非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置

权利要求书

1.一种非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置，其特征是：包括金属底板和金属顶板，金属底板和金属顶板采用竖向刚性螺杆支承并连接，所述金属底板上表面设置金属底座，所述金属底座底面设置圆形凹槽及4个贯通螺孔，所述金属底座采用竖向螺栓固定连接于所述金属底板，所述金属底座上部具有开口朝上的安置槽，所述安置槽中嵌设有高进气陶土板，所述金属底座顶面安装固定有高进气陶土板，在所述高进气陶土板顶面中部安装压电陶瓷弯曲元，所述压电陶瓷弯曲元的线缆外接弯曲元数据采集系统，在所述金属底板顶面之上并所述金属底座之外设置刚性透明压力罩，所述刚性透明压力罩为圆柱型，刚性透明压力罩顶面封闭、底面开口，所述金属底座上开设有进气孔、进水孔和线缆孔，通过进气孔与外部气压控制系统连接；竖向刚性连杆通孔内安装竖向刚性连杆并动密封配合，所述竖向刚性连杆下部与顶帽刚性连接，上部与轴力控制系统刚性连接，所述轴力控制系统放置在金属顶板之上，并与空压机连接，所述顶帽设置第四线缆孔及第三通气孔，第三通气孔与第一通气孔连接，顶帽底面中部安装压电陶瓷弯曲元，所述压电陶瓷弯曲元的线缆通过第四线缆孔及第二线缆孔外接弯曲元数据采集系统，所述顶帽顶面中部设置圆形小凹槽，在所述竖向刚性连杆中部通过夹具安装竖向位移传感器，所述竖向位移传感器的测量端抵在所述刚性透明压力罩顶面。

2.根据权利要求1所述的非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置，其特征是：所述金属底板和金属顶板之间连接有两根竖向刚性螺杆，所述金属顶板与所述金属底板通过竖向刚性螺杆夹紧并固定，所述金属底板设置6个孔道，分别为第一通气孔、第一进水孔、第二进水孔、第三进水孔、第一线缆孔、第二线缆孔，所有孔道一端开口位于金属底板顶面，另一端开口位于金属底板侧边，所述第一通气孔与外部气压控制系统相连，所述第一进水孔和第二进水孔与外部蠕动泵相连，所述第三进水孔与外部潜水泵相连，所述第一线缆孔和第二线缆孔用于压电陶瓷弯曲元外接线缆，以所述金属底板的中心为圆心在其顶面设置两道圆形凹槽，所述金属底座侧面设置有第一进水孔、第二进水孔和第一线缆孔，所述第一进水孔、第二进水孔和第一线缆孔均通过通道于所述金属底座的安置槽底部开口，所述第四进水孔通过软管与所述第一进水孔相连，所述第五进水孔通过软管与所述第二进水孔相连，所述透明压力罩底面设置凹槽及4个贯通螺孔，所述透明压力罩与所述金属底板通过竖向螺栓、橡皮圈密封连接，在所述刚性透明压力罩顶面设置竖向刚性连杆通孔及第二通气孔，所述第二通气孔与外部气压控制系统连接。

3.根据权利要求2所述非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置，其特征是：以所述金属底板的中心为圆心，在其顶面设置有内圈凹槽和外圈凹槽，内圈凹槽和外圈凹槽内部均放置橡胶圈，所述金属底座底面设置于内圆形凹槽中，所述透明压力罩底部插入所述外圆形凹槽中。

4.根据权利要求2或3所述非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置，其特征是：所述压电陶瓷弯曲元的线缆通过第三线缆孔及第一线缆孔外接弯曲元数据采集系统。

5.根据权利要求2或3所述非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置，其特征是：所述气压控制系统包括空压机和2个气压调节阀，所述空压机通过管道与2个气压调节阀相连，所述2个气压调节阀通过管道分别与2个阀门相连，2个阀门分别与透明压力罩顶面的第二通气孔和金属底板上第一通气孔连接，阀门可以控制气流的接通与截断状态，所述轴力控制系统包括空压机、压力气缸和气压调节阀，所述空压机通过管道与压力气缸相连，所述压力气缸通过管道与气压调节阀相连。

6.根据权利要求4所述非饱和粗粒土土水特征曲线联合弯曲元测量装置，其特征是：所述气压控制系统包括空压机和2个气压调节阀，所述空压机通过管道与2个气压调节阀相连，所述2个气压调节阀通过管道分别与2个阀门相连，2个阀门分别与透明压力罩顶面的第二通气孔和金属底板上第一通气孔连接，阀门可以控制气流的接通与截断状态，所述轴力控制系统包括空压机、压力气缸和气压调节阀，所述空压机通过管道与压力气缸相连，所述压力气缸通过管道与气压调节阀相连。