阅读说明：本技术 用于测试土质的膨胀系数的试验装置 (Test device for testing expansion coefficient of soil texture ) 是由 李宝玉 邢芳 李东博 李树慧 付晓双 于 2019-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于测试土质的膨胀系数的试验装置,包括：筒体,其具有较大的长径比,所述筒体内形成有用于收纳土样的腔室,所述土样装设于所述腔室中；压盘,其包括两个,两个所述压盘分别设置于所述筒体的两端并伸入至所述腔室中；施压机构,其包括两个,两个所述施压机构分别用于向两个所述压盘施压并借由施压过程以获得所施压力；位移检测装置,其包括两个,两个所述位于检测装置分别用于检测所述压盘在受压过程中的位移量。(The invention discloses a test device for testing the expansion coefficient of soil texture, which comprises: the soil sample collecting device comprises a cylinder body, a water tank and a water pump, wherein the cylinder body has a larger length-diameter ratio, a cavity for containing a soil sample is formed in the cylinder body, and the soil sample is arranged in the cavity; the two pressure plates are respectively arranged at two ends of the cylinder body and extend into the cavity; the two pressing mechanisms are respectively used for pressing the two pressing plates and obtaining the applied pressure through a pressing process; and the two displacement detection devices are respectively used for detecting the displacement of the pressure plate in the pressing process.)

用于测试土质的膨胀系数的试验装置

技术领域

本发明涉及一种用于测试土质的膨胀系数的试验装置。

背景技术

在建筑施工领域，施工区域的土质的膨胀系数需要预知，为此，现有技 术中出现了一种用于测试土质的膨胀系统的试验装置，该装置包括一个上端 敞口的矩形的箱体以及自箱体的上端伸入至箱体中的压盘，该压盘利用螺杆 施压。在箱体中装设土样，通过压盘的试压来获得该土样的膨胀系数。

上述装置在测量土样的膨胀系数上存在如下缺陷：

1、因土样的收缩量减小，压盘在施压过程中，因土样的收缩量很小的 特点，这使得压盘仅产生较小的位移，而因该位移较小，获得该位移的精度 较低，进而造成所测量的膨胀系数不准确。

2、将土样装入上述装置后，通常利用如重锤等工具对土样进行压实， 压实操作很不方便。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种用于 测试土质的膨胀系数的试验装置。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种用于测试土质的膨胀系数的试验装置，包括：

筒体，其具有较大的长径比，所述筒体内形成有用于收纳土样的腔室， 所述土样装设于所述腔室中；

压盘，其包括两个，两个所述压盘分别设置于所述筒体的两端并伸入至 所述腔室中；

施压机构，其包括两个，两个所述施压机构分别用于向两个所述压盘施 压并借由施压过程以获得所施压力；

位移检测装置，其包括两个，两个所述位于检测装置分别用于检测所述 压盘在受压过程中的位移量。

优选地，所述筒体的两端均形成收缩筒，所述收缩筒的直径小于所述筒 体；其中：

两个所述压盘分别设置于两个所述收缩筒中，当所述压盘受压时，所述 压盘在所述收缩筒中产生位移。

优选地，所述收缩筒与所述筒体具有锥筒，所述收缩筒与所述筒体借由 锥筒过渡。

优选地，所述筒体由第一筒体和第二筒体对接形成；

所述第一筒体的对接端的外侧形成有第一法兰；

所述第二筒体的对接端的外侧形成有第二法兰；

所述第一法兰的前侧具有插头；

所述第二筒体的对接端内形成有阶梯孔；所述插头伸入至所述阶梯孔 中；

所述第一法兰与所述第二法兰相对且间隔布置，第一法兰和第二法兰借 由螺栓穿设，所述螺栓用于改变所述第一法兰与所述第二法兰之间的距离， 以改变所述第一筒体与所述第二筒体所围成的所述腔室的容积以借此压实 位于所述腔室内的土样。

优选地，所述第一法兰和所述第二法兰之间设置有弹簧。

优选地，所述弹簧套设于所述螺栓上。

优选地，所述施压机构包括油缸；

所述油缸固定在所述筒体上，所述油缸的伸缩杆的端部具有推板，所述 推板用于推抵所述压盘。

优选地，所述位移检测装置为距离传感器，所述距离传感器设置在所述 油缸朝向所述压盘的一侧。

与现有技术相比，本发明公开的用于测试土质的膨胀系数的试验装置的 有益效果是：通过将筒体的长径比设置的较大，使得土样的体积变化量主要 反映到压盘的位移上，相比于现有技术中的箱体结构，在土样的体积变化量 相同的情况下，本发明的压盘能够获得更大的位移量，这使得即使所采集的 位移量存下一些误差，而该误差占比整个位移量较小，进而能够获得较准确 的体积变化量，进而获得较准确的膨胀系数。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的， 而不是用于限制本发明。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全 部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描 述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似 部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例， 并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当 的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的 实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明的实施例所提供的用于测试土质的膨胀系数的试验装置的 结构示意图。

图2为图1的局部A的放大视图。

图3为图1的局部B的放大视图。

附图标记：

10-筒体；11-第一筒体；111-第一法兰；12-第二筒体；121-第二法兰； 13-收缩筒；14-锥筒；20-压盘；30-施压机构；31-油缸；32-伸缩杆；33- 推盘；40-距离传感器；50-螺栓；60-弹簧；100-土样。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属 领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第 二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分 不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元 件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其 他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者 机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置 改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能 和已知部件的详细说明。

如图1至图3所示，本发明公开的实施例公开了一种用于测试土质的膨 胀系数的试验装置，该用于测试土质的膨胀系数的试验装置，包括：筒体10、压盘20、施压机构30以及位移检测装置。

在本发明中，使筒体10设置成长度与直径之比较大，例如，大于3:1， 使得该筒体10内的腔室的长径比也对应较大(现有技术中，箱体的长、宽、 高尺寸基本一致)。

压盘20包括两个，两个压盘20分别设置于筒体10的长度方向上的两 端并伸入至腔室中。

施压机构30，其包括两个，两个施压机构30分别用于向两个压盘20 施压并借由施压过程以获得所施压力。

位移检测装置，其包括两个，两个位于检测装置分别用于检测压盘20 在受压过程中的位移量。

通过压盘20对腔室内的土样100进行施压，使得腔室内的土样100被 压缩而体积发生变化，该体积变化量等于压盘20的位移与压盘20的乘积， 因此，通过获得压盘20的位移而获得土样100的体积变化量，然后，再根 据土样100的初始体积以及该体积变化量所对应的压盘20所施加的压力而 获得土样100的膨胀系数(实际也称为收缩系数)。

上述实施例的优势在于：

通过将筒体10的长径比设置的较大，使得土样100的体积变化量主要 反映到压盘20的位移上，相比于现有技术中的箱体结构，在土样100的体 积变化量相同的情况下，本发明的压盘20能够获得更大的位移量，这使得 即使所采集的位移量存下一些误差，而该误差占比整个位移量较小，进而能 够获得较准确的体积变化量，进而获得较准确的膨胀系数。

在本发明的一个优选实施例中，筒体10的两端均形成收缩筒13，收缩 筒13的直径小于筒体10；其中：当压盘20受压时，压盘20在收缩筒13 中产生位移。

上述实施例的优势在于：

通过设置收缩筒13，在土样100的体积变化量相同的情况下，能够获 得使压盘20获得更大的位移量，进而能够获得更准确的土样100的体积变 量量。

在本发明的一个优选实施例中，收缩筒13与筒体10具有锥筒14，收 缩筒13与筒体10借由锥筒14过渡。

上述实施例的优势在于：

通过设置锥筒14，使得压盘20施加于收缩筒13内的土样100的压力 能够更加有效的均匀的传递至筒体10内的土样100中，也就是说，通过设 置锥筒14，使得筒体10内的土样100的受压截面远大于收缩筒13内的截 面面积，这势必使得土样100在径向上的受压更加均匀。

在本发明的一个优选实施例中，筒体10由第一筒体11和第二筒体12 对接形成；第一筒体11的对接端的外侧形成有第一法兰111；第二筒体12 的对接端的外侧形成有第二法兰121；第一法兰111的前侧具有插头；第二 筒体12的对接端内形成有阶梯孔；插头伸入至阶梯孔中；第一法兰111与 第二法兰121相对且间隔布置，第一法兰111和第二法兰121借由螺栓50 穿设，螺栓50用于改变第一法兰111与第二法兰121之间的距离，以改变 第一筒体11与第二筒体12所围成的腔室的容积以借此压实位于腔室内的土 样100。优选地，第一法兰111和第二法兰121之间设置有弹簧60；弹簧 60套设于螺栓50上。

上述实施例的优势在于：

当将土样100装设于第一筒体11和第二筒体12所围成的腔室后，通过 旋拧螺栓50而使得腔室进行微收缩，以实施对腔室内的土样100的压实， 相比于现有技术中的压实方法，本发明的压实方法使得土样100受压更均 匀，不会出现松动现象。

在本发明的一个优选实施例中，施压机构30包括油缸31；油缸31固 定在筒体上，油缸31的伸缩杆32的端部具有推板33，推板33用于推抵压 盘20。

上述实施例的优势在于：

压盘20所施加的压力可不用通过设置应变片获得，而可根据测量油缸 31内的液压油的压力而间接获得。

优选地，位移检测装置为距离传感器40，距离传感器40设置在油缸31 朝向压盘20的一侧以用于测量压盘20的位移。

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所 有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉 的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采 用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的 示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为 是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个 或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述 时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分 组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于 任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实 施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实 施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及 这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的 保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范 围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落 在本发明的保护范围内。