CN111693776A - 一种室内土样电阻率测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种室内土样电阻率测量装置，包括测试筒、上垫板、上电极片、下电极片、下垫板、配重块和电阻率测试仪；所述测试筒为中空圆柱体上下贯通结构，所述上垫板和所述下垫板分别封盖所述测试筒两端；所述配重块置于所述上垫板上；所述上电极片和所述下电极片分别固定在所述上垫板和所述下垫板内侧，所述上电极片和所述下电极片分别通过导线与所述电阻率测试仪电连接。采用本发明提供的室内土样电阻率测量装置，可保证上、下电极片与待测土样紧密接触，提高土样电阻测量准确性，减少待测土样与电极片之间的不良接触。本发明还提供一种室内土样电阻率测量方法。

Description

一种室内土样电阻率测量装置

技术领域

本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种室内土样电阻率测量装置。

背景技术

土的电阻率是表征土体导电性能的基本参数，是土的固有物理参数之一。通过对土的电阻率相关参数的研究，可以分析得到土的颗粒组成、结构特征改变，进而间接确定土的力学性质，同时还可以反映土的污染特性、可液化性等一些特殊性质。此外，把电阻率作为损伤变量，还可以研究土体损伤特性。因此对土的电阻率特性研究具有重要的理论意义和应用价值。目前，室内电阻率测量方法按电极数量可分为二极法、四极法。采用二极法测量会在电极与土样之间产生较大的接触电阻，需进行修正；若采用直流电源供电还易造成极化，影响测量精度。采用交流电源供电，可大幅度消除极化影响，且可用于力学测试中同步测试电阻率。采用四极法可以消除接触电阻影响，但对于在力学试验仪器上同步测试电阻率困难较大。因而，需根据实验方案要求选择合适的测试方法。

现有室内土样电阻率测试方法中，测试装置及土样多采用水平放置方式，通过水平滑移电极板与土样接触，再加上土样端面可能不平整，很容易出现二者接触不充分，导致电阻率测试结果波动大。此外，对于圆柱状土样，由于土样侧面非平面，将其水平放置并与测试装置接触，容易使土样侧面受损，可能影响后续其他性能测试。另外，现有测试方式中采用的可滑移电极板，在测试中并未设置措施使电极板与土样端面保持平行接触，尤其会对稍软的土样造成不可恢复的变形。

发明内容

本发明的目的是提供一种室内土样电阻率测量装置和测试方法，解决现有技术中室内土样电阻率测量准确度不高的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种室内土样电阻率测量装置，包括测试筒、上垫板、上电极片、下电极片、下垫板、配重块和电阻率测试仪；所述测试筒为中空圆柱体上下贯通结构，所述上垫板和所述下垫板分别封盖所述测试筒两端；所述配重块置于所述上垫板上；所述上电极片和所述下电极片分别固定在所述上垫板和所述下垫板内侧，所述上电极片和所述下电极片分别通过导线与所述电阻率测试仪电连接。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

所述配重块置于所述上垫板上用于施加测试载荷，保证上、下电极片与待测土样紧密接触，提高土样电阻测量准确性，减少待测土样与电极片之间的不良接触。

优选的，所述测试筒设有滑槽，所述滑槽自所述测试筒上端沿所述测试筒轴线方向向下延伸至所述测试筒中空底部位置，所述滑槽底部为平面，所述上垫板和所述下垫板分别设有操纵杆，所述操纵杆穿过所述滑槽使所述上垫板和所述下垫板与所述测试筒相对固定。

优选的，所述操纵杆包含方杆部分，所述方杆部分为矩形断面，可与所述滑槽紧密配合，防止所述上垫板或所述下垫板在所述测试筒中发生偏转。

优选的，所述操纵杆上设有螺纹杆部分，所述螺纹杆部分外具有螺纹并旋有固定螺母，旋紧所述固定螺母使所述操纵杆在所述滑槽内固定，从而使所述上垫板或所述下垫板固定于所述测试筒上。

优选的，所述电阻率测试仪具有测试针。

本发明提供一种利用所述室内土样电阻率测量装置的室内土样电阻率测试方法，包括以下步骤：

步骤S1，将所述上电极片和所述下电极片分别固定在所述上垫板和所述下垫板内侧；

步骤S2，将所述电阻率测试仪通电预热半小时；

步骤S3，用导线将所述电阻率测试仪分别与所述上电极片和所述下电极片电连接；

步骤S4，将待测土样放置于所述下垫板和所述下电极片上，而后将所述下垫板和所述下电极片连同所述待测土样放入测试筒中，而后将所述上垫板置于所述待测土样上；

步骤S5，选取合适重量的所述配重块，将所述配重块放置于所述上垫板上，使所述上电极片与所述待测土样紧密接触；

步骤S6，通过所述电阻率测试仪测读所述待测土样电阻数据，计算获得所述待测土样电阻率。

优选的，所述步骤S4中，将所述上垫板和所述下垫板的操纵杆穿过所述测试筒的滑槽；所述步骤S5中，所述配重块放置完毕后，利用固定螺母在所述操纵杆上旋紧将所述上垫板和所述下垫板固定于所述测试筒上。

优选的，所述步骤S6中，通过所述电阻率测试仪测读所述待测土样电阻数据之前，将探针于所述电阻率测试仪通过导线连接，将所述探针穿过所述测试筒的滑槽***所述待测土样中。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中室内土样电阻率测量装置的结构正视图；

图2为本发明实施例中室内土样电阻率测量装置的结构俯视图；

图3为本发明实施例中室内土样电阻率测量装置的结构侧视图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种室内土样电阻率测量装置，如图1-3所示，包括测试筒1、上垫板2、下垫板3、上电极片4、下电极片5、配重块6和电阻率测试仪7；所述测试筒1为中空圆柱体上下贯通结构，所述上垫板2和所述下垫板3分别封盖所述测试筒1两端；所述配重块6置于所述上垫板2上；所述上电极片4和所述下电极片5分别固定在所述上垫板2和所述下垫板3内侧，所述上电极片4和所述下电极片5分别通过导线与所述电阻率测试仪7电连接。

所述测试筒1优选采用透明PVC材质，所述测试筒1中空内部可放置待测土样9，所述上垫板2和所述下垫板3优选由轻质树脂材料制成。所述上电极片4和所述下电极片5可通过导电胶分别粘接在所述上垫板2和所述下垫板3内侧。

所述配重块6具有一定的重量，可备有不同重量的配重块6根据需要使用，所述配重块6置于所述上垫板2上用于施加测试载荷，保证上、下电极片与待测土样9紧密接触，提高土样电阻测量准确性，减少待测土样9与电极片之间的不良接触。

具体的，所述测试筒1设有滑槽11，所述滑槽11自所述测试筒1上端沿所述测试筒1轴线方向向下延伸至所述测试筒1中空底部位置，所述滑槽11底部为平面，所述上垫板2和所述下垫板3分别设有操纵杆8，所述操纵杆8穿过所述滑槽11使所述上垫板2和所述下垫板3与所述测试筒1相对固定。一些实施例中，如图2所示，所述上垫板2或所述下垫板3具有于所述操纵杆8外形向匹配的中空槽，所述操纵杆8穿过所述中空槽与所述上垫板2或所述下垫板3拼接固定；另一些实施例中，所述操纵杆8分两段分别设置于所述上垫板2或所述下垫板3径向两端。可根据待测土样9尺寸，在所述滑槽11长度范围内利用所述上垫板2和所述下垫板3的操纵杆8分别调整所述上垫板2和所述下垫板3的位置。

所述操纵杆8优选包含方杆部分81，所述方杆部分81为矩形断面，可与所述滑槽11紧密配合，防止所述上垫板2或所述下垫板3在所述测试筒1中发生偏转。

所述操纵杆8上设有螺纹杆部分82，所述螺纹杆部分82外具有螺纹并旋有固定螺母83，旋紧所述固定螺母83使所述操纵杆8在所述滑槽11内固定，从而使所述上垫板2或所述下垫板3固定于所述测试筒1上。

所述室内土样电阻率测量装置规格可根据需要定制，一些实施例中，所述测试筒1高度为180mm，外径为75mm，壁厚为5mm，所述滑槽11长度150mm，所述滑槽11宽度10mm，所述上垫板2和所述下垫板3直径均为60mm，所述操纵杆8方杆部分81长度7mm，截面尺寸为10mm×10mm，螺纹杆部分82长度15mm，所述螺纹杆部分82上外螺纹公称直径8mm。所述滑槽11可设置一条或多条。

可采用二级法或四级法测试所述待测土样9电阻数据。当所述室内土样电阻率测量装置应用于四级法测试时，所述电阻率测试仪7通过导线与测试针71连通，所述测试针71可穿过所述滑槽11***待测土样9当中来获取数据。当所述室内土样电阻率测量装置应用于二级法测试时，不需使用测试针71获取数据。

本发明还提供一种利用所述室内土样电阻率测量装置的室内土样电阻率测试方法，包括以下步骤：

步骤S1，将所述上电极片4和所述下电极片5分别固定在所述上垫板2和所述下垫板3内侧；

步骤S2，将所述电阻率测试仪7通电预热半小时；

步骤S3，用导线将所述电阻率测试仪7分别与所述上电极片4和所述下电极片5电连接；

步骤S4，将待测土样9放置于所述下垫板3和所述下电极片5上，而后将所述下垫板3和所述下电极片5连同所述待测土样9放入测试筒1中，而后将所述上垫板2置于所述待测土样9上；

步骤S5，选取合适重量的所述配重块6，将所述配重块6放置于所述上垫板2上，使所述上电极片4与所述待测土样9紧密接触；

步骤S6，通过所述电阻率测试仪7测读所述待测土样9电阻数据，计算获得所述待测土样9电阻率。

具体的，所述步骤S4中，将所述上垫板2和所述下垫板3的操纵杆8穿过所述测试筒1的滑槽11；所述步骤S5中，所述配重块6放置完毕后，利用固定螺母83在所述操纵杆8上旋紧将所述上垫板2和所述下垫板3固定于所述测试筒1上。

具体的，所述步骤S6中，通过所述电阻率测试仪7测读所述待测土样9电阻数据之前，将探针于所述电阻率测试仪7通过导线连接，将所述探针穿过所述测试筒1的滑槽11***所述待测土样9中。

上面对本发明的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本发明的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本发明旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。

虽然通过实施方式描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims (8)

1.室内土样电阻率测量装置，其特征在于，包括测试筒、上垫板、上电极片、下电极片、下垫板、配重块和电阻率测试仪；所述测试筒为中空圆柱体上下贯通结构，所述上垫板和所述下垫板分别封盖所述测试筒两端；所述配重块置于所述上垫板上；所述上电极片和所述下电极片分别固定在所述上垫板和所述下垫板内侧，所述上电极片和所述下电极片分别通过导线与所述电阻率测试仪电连接。

2.如权利要求1所述室内土样电阻率测量装置，其特征在于，所述测试筒设有滑槽，所述滑槽自所述测试筒上端沿所述测试筒轴线方向向下延伸至所述测试筒中空底部位置，所述滑槽底部为平面，所述上垫板和所述下垫板分别设有操纵杆，所述操纵杆穿过所述滑槽使所述上垫板和所述下垫板与所述测试筒相对固定。

3.如权利要求2所述室内土样电阻率测量装置，其特征在于，所述操纵杆包含方杆部分，所述方杆部分为矩形断面。

4.如权利要求2所述室内土样电阻率测量装置，其特征在于，所述操纵杆上设有螺纹杆部分，所述螺纹杆部分外具有螺纹并旋有固定螺母。

5.如权利要求1所述室内土样电阻率测量装置，其特征在于，所述电阻率测试仪具有测试针。

6.利用如权利要求1所述室内土样电阻率测量装置的室内土样电阻率测试方法，包括以下步骤：

步骤S1，将所述上电极片和所述下电极片分别固定在所述上垫板和所述下垫板内侧；

步骤S2，将所述电阻率测试仪通电预热半小时；

步骤S3，用导线将所述电阻率测试仪分别与所述上电极片和所述下电极片电连接；

步骤S4，将待测土样放置于所述下垫板和所述下电极片上，而后将所述下垫板和所述下电极片连同所述待测土样放入测试筒中，而后将所述上垫板置于所述待测土样上；

步骤S5，选取合适重量的所述配重块，将所述配重块放置于所述上垫板上，使所述上电极片与所述待测土样紧密接触；

步骤S6，通过所述电阻率测试仪测读所述待测土样电阻数据，计算获得所述待测土样电阻率。

7.如权利要求6所述室内土样电阻率测试方法，其特征在于，所述步骤S4中，将所述上垫板和所述下垫板的操纵杆穿过所述测试筒的滑槽；所述步骤S5中，所述配重块放置完毕后，利用固定螺母在所述操纵杆上旋紧将所述上垫板和所述下垫板固定于所述测试筒上。

8.如权利要求6所述室内土样电阻率测试方法，其特征在于，所述步骤S6中，通过所述电阻率测试仪测读所述待测土样电阻数据之前，将探针于所述电阻率测试仪通过导线连接，将所述探针穿过所述测试筒的滑槽***所述待测土样中。

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