一種適用于特定溫濕度環(huán)境的無(wú)干擾稱重裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種適用于特定溫濕度環(huán)境的無(wú)干擾稱重裝置，涉及實(shí)驗(yàn)試樣的稱重和土壤總吸力的測(cè)量，屬于巖土工程技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]濕度控制技術(shù)是巖土工程中測(cè)量土壤吸力的一種重要技術(shù)，其基本原理是:通過(guò)開(kāi)爾文公式可以通過(guò)相對(duì)濕度計(jì)算出吸力值，試驗(yàn)時(shí)將試樣放入到一個(gè)密封環(huán)境中，通過(guò)控制密封環(huán)境中的相對(duì)濕度來(lái)控制土壤吸力，當(dāng)試樣中的水汽交換達(dá)到平衡后，即可認(rèn)為土壤吸力達(dá)到了需要控制的吸力值。目前土壤吸力測(cè)量中運(yùn)用該技術(shù)的方法有鹽溶液法和濾紙法中的率定曲線測(cè)定過(guò)程。對(duì)于鹽溶液法，其一般過(guò)程為將不同種類的飽和鹽溶液分別放入對(duì)應(yīng)的密封罐中，然后在密封罐中放入支架，再將土樣放在支架上，注意試樣不能與密封罐中的溶液接觸，一段時(shí)間后(20天至兩個(gè)月不等)，待確定試樣和罐內(nèi)水蒸氣的水汽交換達(dá)到平衡后從罐中取出試樣放置在天平上稱量，測(cè)得其含水率。對(duì)于濾紙法中的率定曲線試驗(yàn)，除試驗(yàn)對(duì)象從土樣改為濾紙之外，其過(guò)程與鹽溶液法基本一致。上述兩種方法中試樣與環(huán)境中水汽交換是否達(dá)到平衡是通過(guò)試樣的重量不再發(fā)生變化來(lái)確定的，往往需要多次測(cè)量。通常的試驗(yàn)方法是將試樣從密封罐中取出稱量之后再放回密封罐中，在這個(gè)過(guò)程中密封罐在取試樣的過(guò)程中敞開(kāi)了一段時(shí)間，密封罐內(nèi)的水汽與外部環(huán)境中的水汽發(fā)生交流，導(dǎo)致在試樣放回密封罐后的一段時(shí)間內(nèi)罐內(nèi)相對(duì)濕度發(fā)生改變；另外在取試樣的時(shí)候試樣也會(huì)暴露在空氣中，其質(zhì)量也會(huì)發(fā)生微小的變化，這兩種情況的發(fā)生，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果都是會(huì)產(chǎn)生一定影響的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述在稱量過(guò)程中人為操作導(dǎo)致的誤差，本發(fā)明提供一種適用于特定溫濕度環(huán)境的無(wú)干擾稱重裝置，該裝置可以實(shí)現(xiàn)在不開(kāi)密封罐的情況下對(duì)試樣進(jìn)行多次稱量，不造成密封罐內(nèi)水汽的擾動(dòng)，使試樣始終處在特定的溫濕度環(huán)境中。
[0004]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:
一種適用于特定溫濕度環(huán)境的無(wú)干擾稱重裝置，包括盛水的水浴箱、盛有飽和鹽溶液的密封罐，所述水浴箱設(shè)有箱蓋，所述密封罐設(shè)有密封蓋，箱蓋上開(kāi)設(shè)有孔，密封蓋蓋在密封罐上后，通過(guò)箱蓋上的孔露出水浴箱外。試件置于載樣籃中，掛桿插入密封蓋后其下端勾住載樣籃，載樣籃置于密封罐中，密封罐置于水浴箱中。水浴箱上方架設(shè)有導(dǎo)軌架，電子天平放置在導(dǎo)軌架上。
[0005]所述水浴箱包括設(shè)置有內(nèi)膽，內(nèi)膽底部設(shè)有U形發(fā)熱電阻管、多孔隔板，U形發(fā)熱電阻管用于為水浴箱提供熱源；多孔隔板用于支撐密封罐并將密封罐與U形發(fā)熱電阻管隔開(kāi)。
[0006]所述箱蓋為不銹鋼外殼，其內(nèi)填充隔熱材料，在箱蓋上開(kāi)設(shè)有多個(gè)直徑與密封罐直徑一直的圓孔，密封罐的密封蓋通過(guò)圓孔暴露在水浴箱外。
[0007]所述密封罐為玻璃材質(zhì)的圓柱形罐體，蓋上密封蓋后，能使密封蓋伸出箱蓋。
[0008]所述密封蓋為塑料或者有機(jī)玻璃蓋子，其朝向密封罐內(nèi)的一側(cè)為向內(nèi)凹的錐形。
[0009]所述密封蓋中心處設(shè)置有用于插入掛桿的圓孔，掛桿用于連接電子天平、載樣籃。
[0010]所述密封蓋外部中心處粘連有橡膠墊片。
[0011]所述掛桿兩端各有一個(gè)掛鉤，在掛桿朝向密封罐外一側(cè)桿身上設(shè)有塑料片。
[0012]所述載樣籃由不銹鋼絲網(wǎng)、網(wǎng)架構(gòu)成，所述網(wǎng)架為表面光滑的銅線。
[0013]所述導(dǎo)軌架上設(shè)置有橫向?qū)к墶⒖v向?qū)к?，電子天平通過(guò)其底部安裝的滑輪架設(shè)在縱向?qū)к壣希v向?qū)к壖茉O(shè)在橫向?qū)к壣稀?br>[0014]本發(fā)明一種適用于特定溫濕度環(huán)境的無(wú)干擾稱重裝置，在水浴箱的上部設(shè)有移動(dòng)導(dǎo)軌架，導(dǎo)軌架上設(shè)有橫向?qū)к墶⒖v向?qū)к?；?shí)驗(yàn)時(shí)，將底部安裝滑輪的天平架設(shè)在縱向?qū)к壣?，同時(shí)縱向?qū)к壖茉O(shè)在橫向?qū)к壣稀．?dāng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要稱量時(shí)，可移動(dòng)天平和縱向?qū)к?，將天平移?dòng)到需要稱量的密封罐的正上方，將密封罐上的掛鉤與天平掛鉤連接，即可進(jìn)行稱量；隨著天平位置的移動(dòng)，不同密封罐內(nèi)試樣的質(zhì)量即可被多次稱量。
[0015]本發(fā)明水浴箱的使用，為試驗(yàn)提供了一個(gè)恒定的溫度環(huán)境，并且隨著水浴箱溫度的調(diào)節(jié)可以進(jìn)行不同溫度下的試驗(yàn)研宄工作。非干擾式的稱量裝置簡(jiǎn)化了試驗(yàn)流程，減少了人員投入，并且減少了因試樣取出暴漏在外部環(huán)境中造成的質(zhì)量改變，對(duì)于提高試驗(yàn)質(zhì)量和試驗(yàn)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性方面有重大意義。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1a為本發(fā)明的水浴箱俯視結(jié)構(gòu)示意圖(無(wú)箱蓋狀態(tài))；
圖1b為本發(fā)明的水浴箱俯視結(jié)構(gòu)示意圖(有箱蓋狀態(tài))；
圖2為本發(fā)明的裝置剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明的密封罐的密封蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明的導(dǎo)軌架結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖la Ub、圖2~圖4所示，一種適用于特定溫濕度環(huán)境的無(wú)干擾稱重裝置，包括盛水的水浴箱1、盛有飽和鹽溶液7的密封罐6，所述水浴箱I設(shè)有箱蓋4，箱蓋4上設(shè)有提手19。所述密封罐6設(shè)有密封蓋10，箱蓋4上開(kāi)設(shè)有孔，密封蓋10蓋在密封罐6上后，通過(guò)箱蓋4上的孔露出水浴箱I外。試件9置于載樣籃8中，掛桿11插入密封蓋10后其下端勾住載樣籃8，載樣籃8置于密封罐6中，密封罐6置于水浴箱I中。水浴箱I上方架設(shè)有導(dǎo)軌架15，電子天平14放置在導(dǎo)軌架15上。
[0018]所述水浴箱I包括設(shè)置有內(nèi)膽，內(nèi)膽材質(zhì)為不銹鋼板，內(nèi)膽尺寸:長(zhǎng)、寬、高為55Cm*35Cm*25Cm。內(nèi)膽底部設(shè)有U形發(fā)熱電阻管4、多孔隔板2，U形發(fā)熱電阻管4用于為水浴箱I提供熱源。多孔隔板2用于支撐密封罐6并將密封罐6與U形發(fā)熱電阻管4隔開(kāi)。U形發(fā)熱電阻管4連接溫控面板5。
[0019]所述箱蓋4為不銹鋼外殼，其內(nèi)填充隔熱材料，箱蓋4為分尚式，可以尚開(kāi)水浴箱I本體。在箱蓋4上開(kāi)設(shè)有多個(gè)(如:10個(gè))直徑與密封罐6直徑一直的圓孔，密封罐6的密封蓋10通過(guò)圓孔暴露在水浴箱I外。
[0020]所述密封罐6為玻璃材質(zhì)的圓柱形罐體，耐試驗(yàn)中各種溶液的腐蝕。蓋上密封蓋10后，能使密封蓋10伸出箱蓋4，目的是方便密封罐6的放置和取出。
[0021]所述密封蓋10為塑料或者有機(jī)玻璃蓋子，其朝向密封罐內(nèi)的一側(cè)為向內(nèi)凹的錐形，作用是防止密封罐10內(nèi)凝結(jié)在密封蓋10上的水滴滴到試樣9上。
[0022]所述密封蓋10中心處設(shè)置有用于插入掛桿11的、直徑為0.5cm圓孔，掛桿11用于連接電子天平14、載樣籃8，使電子天平14可以稱取載樣籃8的質(zhì)量。
[0023]所述密封蓋10外部中心處粘連有內(nèi)徑0.5cm，外徑3cm的橡膠墊片12。
[0024]電子天平14采用梅特勒天平。
[0025]所述掛桿11為直徑2mm的銅線(防銹)，掛桿11兩端各有一個(gè)掛鉤，在掛桿11朝向密封罐6外一側(cè)桿身上設(shè)有直徑2cm的塑料片13。塑料片的作用一是卡住掛桿11使載樣籃8在密封罐6中處于懸掛狀態(tài)，不與罐壁和罐內(nèi)溶液接觸。二是當(dāng)不進(jìn)行稱重時(shí)，塑料片在掛桿11的拉力作用下，能與密封蓋10上的橡膠墊片12咬合，確保密封罐6的密封性。
[0026]所述載樣籃8由不銹鋼絲網(wǎng)、網(wǎng)架構(gòu)成，所述網(wǎng)架為表面光滑的銅線，防止水蒸氣吸附在銅線表面或者產(chǎn)生銹蝕從而影響稱量效果。
[0027]所述導(dǎo)軌架15上設(shè)置有橫向?qū)к?6、縱向?qū)к?5，電子天平14通過(guò)其底部安裝的滑輪18架設(shè)在縱向?qū)к?5上，縱向?qū)к?5架設(shè)在橫向?qū)к?6上。
[0028]先往水浴箱I中加水，加水后蓋上箱蓋4。往密封罐6中倒入適量的飽和鹽溶液7(或不同濃度的NaCl溶液)，試樣9放入載樣籃8中，掛桿11插進(jìn)密封蓋10上的圓孔后，掛桿11下端掛鉤將載樣籃8勾住，放入密