專利名稱：用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置。
背景技術(shù)：
顆粒分析實(shí)驗(yàn)是測(cè)定土中各種粒組總質(zhì)量的百分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方法，可分為篩析法和沉降分析法，其中沉降分析法又分為密度計(jì)法和移液管法。對(duì)于粒徑小于0. 075mm的土粒， 需要用沉降分析法來(lái)測(cè)定。隨著地下空間工程的不斷發(fā)展，對(duì)巖土的研究已經(jīng)越發(fā)普遍，其中對(duì)土體的研究方面，土的顆粒組成，粒徑級(jí)配等指標(biāo)成為了人們密切關(guān)注的方向，因此，顆粒分析實(shí)驗(yàn)也逐漸在各地伸入展開。土的顆粒組成在一定程度上反映了土的某些性質(zhì)，因此工程上常常依據(jù)顆粒組成對(duì)土進(jìn)行分類，粗粒土主要是依據(jù)顆粒組成進(jìn)行分類，而細(xì)粒土由于礦物成分，顆粒形狀及膠體含量等因素，則不能單以顆粒組成進(jìn)行分類，二要借助與塑性圖或塑性指數(shù)進(jìn)行分類。當(dāng)土粒在液體中靠自重下沉?xí)r，較大的顆粒下沉較快，而較小的顆粒下沉則較慢。 密度計(jì)法是沉降分析法的一種，只適用于粒徑小于0. 075mm的試樣。密度計(jì)法是將一定量的土樣(粒徑小于0. 075mm)放在量筒中，然后加純水，經(jīng)過(guò)攪拌，使圖的大小顆粒在水中均勻分布，制成一定量的均勻濃度的土懸液(IOOOmL)。靜止懸液，讓土粒沉降，在土粒下沉過(guò)程中，用密度計(jì)測(cè)出在懸液中對(duì)應(yīng)與不同時(shí)間的不同懸液密度，根據(jù)密度計(jì)讀數(shù)和土粒的下沉?xí)r間，就可以計(jì)算出粒徑小于某一粒徑的顆粒占土樣的百分?jǐn)?shù)。目前，顆粒分析實(shí)驗(yàn)的流程已經(jīng)基本成熟，但在制作均勻土懸液方面，懸液的攪拌過(guò)程中，采用的攪拌工具有諸多不便，金屬質(zhì)地的攪拌頭與量筒之間碰撞極易造成裝置損壞，攪拌器的上下攪拌難以保證土懸液的均勻，一旦攪拌頭向上提過(guò)高，高出液面時(shí)還會(huì)造成測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，難以滿足整個(gè)顆粒分析實(shí)驗(yàn)高效完成的需要。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供了一種用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，其操作簡(jiǎn)單，高效便捷。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，包括外殼、氣泵、攪拌棒、溫度顯示器、溫度傳感器和計(jì)時(shí)器，其中，氣泵設(shè)在外殼內(nèi)，溫度顯示器和計(jì)時(shí)器均設(shè)在外殼上，攪拌棒與氣泵連接，溫度傳感器與溫度顯示器電路連接。所述用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置還包括電源線，電源線分別與氣泵、溫度顯示器、溫度傳感器和計(jì)時(shí)器連接，電源線上設(shè)有總控制開關(guān)。所述氣泵上設(shè)有氣泵開關(guān)和調(diào)節(jié)流量按鈕，氣泵開關(guān)和調(diào)節(jié)流量按鈕位于外殼上。所述溫度顯示器上設(shè)有控制開關(guān)和溫度記錄開關(guān)，控制開關(guān)和溫度記錄開關(guān)位于
所述攪拌棒的結(jié)構(gòu)為包括玻璃管、導(dǎo)管和橡膠套，其中，玻璃管的一端套有橡膠套，另一端與導(dǎo)管連接，導(dǎo)管與氣泵連通。工作時(shí)，使用玻璃棒對(duì)懸液進(jìn)行攪拌，通過(guò)氣泵使空氣延導(dǎo)管流動(dòng)，從橡膠套溢出，促進(jìn)懸液攪拌使攪拌更加高效均勻。所述溫度傳感器為電子溫度傳感器。所述計(jì)時(shí)器為電子計(jì)時(shí)器。使用時(shí)，操作步驟如下A.將顆粒分析實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)處理好的土懸液倒入量筒中，布置好本發(fā)明的裝置，接通電源，將帶有橡膠套的攪拌棒伸入懸液底部，開啟氣泵，經(jīng)調(diào)節(jié)后達(dá)到最佳通氣量，并用攪拌棒適當(dāng)攪拌懸液約lmin，直至懸液顆粒分布均勻后，慢慢取出攪拌棒，完全取出后關(guān)閉氣泵。B.攪拌完成后，將密度計(jì)放入懸液的同時(shí)，立即開啟計(jì)時(shí)器，測(cè)記0.5，1，2，5，15， 30，60，120和1440min時(shí)的密度計(jì)讀數(shù)。C.每次讀數(shù)后，取出密度計(jì)放入盛有純水的量筒中，并將溫度傳感器伸入懸液，通過(guò)溫度顯示器讀出電子屏幕上的溫度顯示并做好記錄，進(jìn)而完成之后的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。本發(fā)明中，溫度顯示器通過(guò)導(dǎo)線與溫度傳感器相連，試驗(yàn)中將溫度傳感器放入懸液中以便準(zhǔn)確測(cè)量懸液溫度，并清晰地顯示在溫度顯示器的屏幕上，避免了肉眼讀數(shù)時(shí)彎液面的影響及誤差；本發(fā)明的計(jì)時(shí)器用于對(duì)試驗(yàn)中懸液密變化測(cè)定時(shí)的時(shí)間統(tǒng)計(jì)。本發(fā)明解決了以前試驗(yàn)中攪拌器人工攪拌的不足。通過(guò)電子控制氣泡上升帶動(dòng)懸液運(yùn)動(dòng)使懸液內(nèi)土粒，能夠更加充分均勻地分布，通過(guò)對(duì)氣泡量的控制能有效地防止懸液在攪拌時(shí)的溢出現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)時(shí)間的電子測(cè)量減小了人工測(cè)定時(shí)的誤差。溫度傳感器的加入能夠使懸液溫度的量測(cè)更加準(zhǔn)確與便捷。與前人的研究相比，該裝置的操作更加簡(jiǎn)單方便，改善了實(shí)驗(yàn)效率，且更具有實(shí)用性。本發(fā)明與現(xiàn)有的測(cè)量方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)I、降低了以往用傳統(tǒng)溫度計(jì)測(cè)量懸液溫度所帶來(lái)的誤差，如溫度計(jì)碰觸量筒側(cè)壁，讀數(shù)時(shí)視線不水平等誤差。2、將時(shí)間測(cè)定的操作優(yōu)化，電子計(jì)時(shí)，方便準(zhǔn)確，降低了人為操作對(duì)時(shí)間測(cè)定帶來(lái)的影響。3、解決了以往顆粒分析實(shí)驗(yàn)在懸液的攪拌過(guò)程中，采用的攪拌工具有諸多不便， 如金屬質(zhì)地的攪拌頭與量筒之間碰撞極易造成裝置損壞，攪拌器的上下攪拌難以保證土懸液的均勻，一旦攪拌頭向上提過(guò)高，高出液面時(shí)還會(huì)造成測(cè)試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等。4、本發(fā)明將溫度測(cè)量、時(shí)間測(cè)定與懸液攪拌在同一裝置進(jìn)行，高效方便，尤其在大量多次的測(cè)量試驗(yàn)中，更可體現(xiàn)該裝置的實(shí)用價(jià)值。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，I、總控制開關(guān)；2、電源線；3、氣泵開關(guān)；4、調(diào)節(jié)流量按鈕；5、溫度顯示器；6、 計(jì)時(shí)器；7、控制開關(guān)；8、溫度記錄開關(guān)；9、溫度傳感器；10、攪拌棒。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。一種用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，包括外殼、氣泵、攪拌棒10、溫度顯示器5、溫度傳感器9和計(jì)時(shí)器6，如圖I所示，其中，氣泵設(shè)在外殼內(nèi)，溫度顯示器5和計(jì)時(shí)器6均設(shè)在外殼上，攪拌棒10與氣泵連接，溫度傳感器9與溫度顯示器5電路連接。還包括電源線2，電源線2分別與氣泵、溫度顯示器5、溫度傳感器9和計(jì)時(shí)器6連接，電源線2上設(shè)有總控制開關(guān)I。所述氣泵上設(shè)有氣泵開關(guān)3和調(diào)節(jié)流量按鈕4，氣泵開關(guān)3和調(diào)節(jié)流量按鈕4位于外殼上。 所述溫度顯示器5上設(shè)有控制開關(guān)7和溫度記錄開關(guān)8，控制開關(guān)7和溫度記錄開關(guān)8位于外殼上。所述攪拌棒10的結(jié)構(gòu)為包括玻璃管、導(dǎo)管和橡膠套，其中，玻璃管的一端套有橡膠套，另一端與導(dǎo)管連接，導(dǎo)管與氣泵連通。工作時(shí)，使用玻璃棒對(duì)懸液進(jìn)行攪拌，通過(guò)氣泵使空氣延導(dǎo)管流動(dòng)，從橡膠套溢出，促進(jìn)懸液攪拌使攪拌更加高效均勻。所述溫度傳感器9為電子溫度傳感器。所述計(jì)時(shí)器6為電子計(jì)時(shí)器。使用時(shí)，操作步驟如下A.將顆粒分析實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)處理好的土懸液倒入量筒中，布置好本發(fā)明的裝置，接通電源，將帶有橡膠套的攪拌棒10伸入懸液底部，開啟氣泵，經(jīng)調(diào)節(jié)后達(dá)到最佳通氣量，并用攪拌棒10適當(dāng)攪拌懸液約lmin，直至懸液顆粒分布均勻后，慢慢取出攪拌棒10，完全取出后關(guān)閉氣泵。B.攪拌完成后，將密度計(jì)放入懸液的同時(shí)，立即開啟計(jì)時(shí)器6，測(cè)記0.5，1，2，5， 15，30，60，120和1440min時(shí)的密度計(jì)讀數(shù)。C.每次讀數(shù)后，取出密度計(jì)放入盛有純水的量筒中，并將溫度傳感器9伸入懸液， 按下溫度記錄開關(guān)8，通過(guò)溫度顯示器5讀出電子屏幕上的溫度顯示并做好記錄，進(jìn)而完成之后的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。上述雖然結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，其特征在于包括外殼、氣泵、攪拌棒、溫度顯示器、溫度傳感器和計(jì)時(shí)器，其中，氣泵設(shè)在外殼內(nèi)，溫度顯示器和計(jì)時(shí)器均設(shè)在外殼上，攪拌棒與氣泵連接，溫度傳感器與溫度顯示器電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，其特征在于還包括電源線，電源線分別與氣泵、溫度顯示器、溫度傳感器和計(jì)時(shí)器連接，電源線上設(shè)有總控制開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，其特征在于所述氣泵上設(shè)有氣泵開關(guān)和調(diào)節(jié)流量按鈕，氣泵開關(guān)和調(diào)節(jié)流量按鈕位于外殼上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，其特征在于所述溫度顯示器上設(shè)有控制開關(guān)和溫度記錄開關(guān)，控制開關(guān)和溫度記錄開關(guān)位于夕卜殼上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，其特征在于所述攪拌棒的結(jié)構(gòu)為包括玻璃管、導(dǎo)管和橡膠套，其中，玻璃管的一端套有橡膠套，另一端與導(dǎo)管連接，導(dǎo)管與氣泵連通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于顆粒分析實(shí)驗(yàn)密度計(jì)法攪拌均勻土粒懸液的裝置，包括外殼、氣泵、攪拌棒、溫度顯示器、溫度傳感器和計(jì)時(shí)器，其中，氣泵設(shè)在外殼內(nèi)，溫度顯示器和計(jì)時(shí)器均設(shè)在外殼上，攪拌棒與氣泵連接，溫度傳感器與溫度顯示器電路連接。本發(fā)明解決了以前試驗(yàn)中攪拌器人工攪拌的不足。通過(guò)電子控制氣泡上升帶動(dòng)懸液運(yùn)動(dòng)使懸液內(nèi)土粒，能夠更加充分均勻地分布，通過(guò)對(duì)氣泡量的控制能有效地防止懸液在攪拌時(shí)的溢出現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)時(shí)間的電子測(cè)量減小了人工測(cè)定時(shí)的誤差。溫度傳感器的加入能夠使懸液溫度的量測(cè)更加準(zhǔn)確與便捷。與前人的研究相比，該裝置的操作更加簡(jiǎn)單方便，改善了實(shí)驗(yàn)效率，且更具有實(shí)用性。
文檔編號(hào)G01N15/02GK102590048SQ20111041215
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者張乾青, 張騫, 李利平, 李華鑾, 李術(shù)才, 熊子鳴, 王慶瀚, 胡聰, 郭明 申請(qǐng)人:山東大學(xué)