[发明专利]一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统和方法

权利要求书

1.一种结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统，其特征在于，包括：核磁共振装置、膨胀土夹持装置、数据处理系统、恒温装置、供水装置；

所述膨胀土夹持装置分别连接所述数据处理系统、所述恒温装置、所述供水装置和所述核磁共振装置；

所述膨胀土夹持装置为中空结构，测试用的膨胀土样位于所述膨胀土夹持装置内部；

所述膨胀土夹持装置用于形成所述膨胀土样的膨胀力测试环境，并获取所述膨胀土样在膨胀力测试过程中的土样温度信号和土样压力信号；

所述恒温装置用于控制所述膨胀土夹持装置的测试温度；

所述供水装置用于向所述膨胀土夹持装置内部的所述膨胀土样通入测试水分；

所述核磁共振装置用于获取所述膨胀土样的土样含水率变化数据和土层含水率变化数据；

所述数据处理系统用于通过所述土样含水率变化数据、所述土层含水率变化数据、所述土样温度信号和所述土样压力信号，得到所述膨胀土样的土样膨胀力-含水率分布数据和土层膨胀力-含水率分布数据。

2.根据权利要求1所述的结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统，其特征在于：所述核磁共振装置为低场核磁共振仪；

所述低场核磁共振仪用于向所述膨胀土夹持装置内的所述膨胀土样施加CPMG脉冲序列，获得所述土样含水率变化数据；

所述低场核磁共振仪还用于向所述膨胀土夹持装置内的所述膨胀土样施加分层扫描序列，获得所述土层含水率变化数据。

3.根据权利要求1所述的结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统，其特征在于：所述膨胀土夹持装置包括试样腔、控温腔、土样温度监测模块、土样压力监测模块；

所述土样温度监测模块用于探测所述膨胀土样的温度，得到所述土样温度信号；

所述土样压力监测模块用于探测所述膨胀土样的压力，得到所述土样压力信号；

所述试样腔为中空结构，所述土样温度监测模块位于所述试样腔的一端，所述土样压力监测模块位于所述试样腔的另一端；所述膨胀土样位于所述试样腔内，并位于所述土样温度监测模块和所述土样压力监测模块之间；

所述控温腔与所述恒温装置连接，所述控温腔用于维持所述试样腔的温度。

4.根据权利要求3所述的结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统，其特征在于：所述膨胀土夹持装置还包括水循环组件；

所述水循环组件位于所述膨胀土样的一端；

所述水循环组件与所述供水装置连接，所述水循环组件用于接收所述测试水分并向所述膨胀土样通入所述测试水分。

5.根据权利要求4所述的结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统，其特征在于：所述供水装置包括蠕动泵和蓄水装置；

所述蠕动泵分别与所述蓄水装置和所述水循环组件连接，所述蓄水装置还与所述水循环组件连接；

所述蠕动泵用于将所述蓄水装置中的所述测试水分泵入所述水循环组件中。

6.根据权利要求3所述的结合NMR技术的膨胀土膨胀力测试系统，其特征在于：所述恒温装置包括温度控制组件、加热组件、温度感应组件和温控液体；

所述温度控制组件分别与所述加热组件和所述温度感应组件相连接；

所述温度感应组件用于监测所述温控液体的温度，得到温控液体温度数据；

所述温度控制组件用于根据所述温控液体温度数据控制所述加热组件对所述温控液体进行加热；

所述控温腔为中空结构，所述温控液体进入所述控温腔，并通过所述控温腔维持所述试样腔的温度。