[发明专利]实验用土体电阻率测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种实验用土体电阻率测量装置，包括测量固定装置（1）和电阻率测量仪（2），电阻率测量仪（2）用于测量土体电阻率，其特征在于：所述的测量固定装置（1）包括测量底座（1.1），测量底座（1.1）上设有多个竖直挡板架（6），竖直挡板架（6）上设有挡板卡座（8），挡板卡座（8）通过横向支撑杆（10）与弧形弹性挡板（9）连接，多个弧形弹性挡板（9）呈环形设置；竖直挡板架（6）顶部设有支撑架，支撑架上设有驱动设备（1.3），驱动设备（1.3）用于驱动导电盖片（1.4）上下移动；导电盖片（1.4）和测量底座（1.1）通过导线与电阻率测量仪（2）电连接。

2.根据权利要求1所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：测量底座（1.1）包括导电底片（3）、绝缘体底座（4）和圆柱形弹性支墩（5），绝缘体底座（4）底部设有圆柱形弹性支墩（5），绝缘体底座（4）为环形结构，绝缘体底座（4）上表面中部设有导电底片（3），导电底片（3）通过导线与电阻率测量仪（2）电连接。

3.根据权利要求1所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：支撑架包括与竖直挡板架（6）连接的固定支架（1.2），固定支架（1.2）与十字支撑结构（11）连接，十字支撑结构（11）上设有驱动设备（1.3）。

4.根据权利要求1所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：驱动设备（1.3）用于驱动绝缘升降杆（12）上下移动，绝缘升降杆（12）与导电盖片（1.4）连接。

5.根据权利要求2所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：电阻率测量仪（2）包括底部传感导线（2.1）、电压增压器（2.2）、顶部传感导线（2.3）和测量仪本体（2.4）；传感电路（2.1）、电压增压器（2.2）、顶部传感导线（2.3）、测量仪本体（2.4）、导电底片（3）和导电盖片（1.4）串联形成测量回路。

6.根据权利要求1所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：竖直挡板架（6）上设有螺纹孔（7），螺纹孔（7）处通过螺栓将挡板卡座（8）固定。

7.根据权利要求6所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：竖直挡板架（6）上的挡板卡座（8）设有多个，每个挡板卡座（8）上的横向支撑杆（10）连接一个弧形弹性挡板（9）。

8.根据权利要求7所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：每个竖直挡板架（6）上的多个弧形弹性挡板（9）的高度由下而上依次减小；弧形弹性挡板（9）为橡胶材质，横向支撑杆（10）为方形杆，横向支撑杆（10）上设有导槽（13），导槽（13）上安装有紧固螺栓（14），紧固螺栓（14）的螺杆上设有径向贯穿孔，径向贯穿孔内穿插有拉线（15），拉线（15）两端分别与弧形弹性挡板（9）外壁连接。

9.根据权利要求1所述的实验用土体电阻率测量装置，其特征在于：挡板卡座（8）和横向支撑杆（10）之间通过锁定装置（16）固定；挡板卡座（8）上设有插孔（17），锁定装置（16）包括插销（16.1），插销上套接有弹簧（16.2），插销（16.1）位于插孔（17）内，插销（16.1）底部与横向支撑杆（10）接触。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的实验用土体电阻率测量装置的测量方法，其特征在于包括如下步骤：

S1：使用土壤压实机压实不同半径、高度的圆柱体压实土体，分为若干组土体试样；

S2：在导电底片（3）和导电盖片（1.4）上均匀涂抹适量的导电胶；

S3：向上拔动插销（16.1），滑动竖直挡板架（6）上的横向支撑杆（10），使竖直挡板架（6）旁侧有足够的空隙放入土体试样；

S4：将土体试样放入测量底座（1.2）正中间，使底部导电胶充分接触土体试样，根据土体试样高度选择弧形弹性挡板（9）个数，根据土体试样的直径调节弧形弹性挡板（9）的弧度；

在该步骤中，调节弧形弹性挡板（9）弧度时，其步骤为：松开紧固螺栓（14），移动紧固螺栓（14）的位置，通过拉线（15）拉扯弧形弹性挡板（9）并使弧形弹性挡板（9）产生形变，弧形弹性挡板（9）的弧度达到合适位置时，旋紧紧固螺栓（14），使紧固螺栓（14）位置固定，从而使弧形弹性挡板（9）的弧度固定；

S5：调整横向支撑杆（10）的水平位置，使弧形弹性挡板（9）充分贴合土体试样侧曲面后，松开插销（16.1）使横向支撑杆（10）位置固定；

S6：利用驱动设备（1.3）控制导电盖片（1.4）充分压实土体，顶部导电胶充分接触土体试样；

S7：利用电阻率测量仪（2）自动计算土体试样的导电率，并记录单组数据；

S8：更换不同尺寸土体试样，并重复步骤S1-S7进行实验，得到多组数据。