本發(fā)明涉及一種土工試驗裝置，特別涉及一種不同深度的土壤含水率的測定裝置。

背景技術：

含水率是土的三相基本物理指標之一，且對巖土體性質影響十分明顯，其數值的快捷確定對確定巖土物理力學性質有著非常重要的意義。

建筑材料中的土在使用前通常進行含水率的測定，其方式是將稱量的土樣和容器放入105±5℃的烘箱中烘干至恒重，然后再次稱量烘干后的土樣和容器，記錄數據后，通過公式計算出土樣的含水率。以此方式做兩次測定，最后以兩次測定結果的平均值作為土樣含水率的測定值。這種方法耗時費力，完成一次測定一般需要8個小時左右。炒干法的測定步驟與上述方法大致相同，在操作形式上要用小鏟不斷地翻拌土樣。這種方法能把測定時間縮短至30分鐘左右，但是仍然擺脫不了烘干設備的使用，同時也存在著消耗能源的缺陷。此外，測定含水率的方法有酒精燃燒法、比重法和實容積法，但是都存在操作繁瑣。

公開號為205538541U的中國專利公開了一種便攜式土樣含水率測定儀。該設備包括箱體，箱體內分別安裝有稱重器和烘干器，稱重器上設置有質量讀數顯示器，稱重器上設置有置物盒一，烘干器上設置有置物盒二；還包括一個轉桿，轉桿一端與置物盒一連接，轉桿另一端與置物盒二連接。本發(fā)明攜帶方便、一體化操作便捷、精度較高；將稱重、顯示、烘干一體化，減去人為誤差同時提高效率方便使用。

公開號為103592248A的中國專利公開了一種土壤含水率的比色測定方法，以0.1～30g/L六水氯化鈷的有機溶液為顯色劑浸提待測土壤樣品，去除固體物質，得待測溶液，在380～680nm的波長下，測定上述待測溶液的吸光度；根據上步所得吸光度在已建立的吸光度-土壤含水率標準曲線上查找對應的土壤含水率；或者將上步所得吸光度代入到已建立的吸光度-土壤含水率標準曲線方程，求得對應的土壤含水率。本發(fā)明的測水分方法不受土壤種類、成分、容重、擾動等的影響，誤差可控制在2％以下，是一種普適性土壤墑情檢測方法；既適用于在野外現場速測，也適用于實驗室快速測定土樣水分。

公開號為205538541U的中國專利雖然方便攜帶、一體化操作便捷、精度較高；將稱重、顯示、烘干一體化，減少人為誤差同時提高效率方便使用，但是仍然存在能源消耗，且存在安全隱患。公開號為103592248A的中國專利雖不受土壤種類、成分、容重、擾動等的影響，誤差可控制在2％以下，是一種普適性土壤墑情檢測方法；既適用于在野外現場速測，也適用于實驗室快速測定土樣水分而且檢測精度高、能測定低含水率的土樣，但是其需要后期進行土樣吸光度值的讀取，還需要后面的算式代換，可能造成不必要的誤差。

技術實現要素：

本發(fā)明針對現有含水率測定方法不易攜帶、步驟繁瑣等問題，提出了一種可測量不同深度地層的土壤含水率的便攜式土壤含水率測定儀。

本發(fā)明采用以下技術方案：

一種便攜式土壤含水率測定儀，所述測定儀包括中空本體1、儀表裝置2及錐形插件3，所述的錐形插件3與中空本體1的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置2可脫卸地固定在中空本體1遠離錐形插件3的一方，所述的儀表裝置2包括移動管套21、固定在移動管套上的位移傳感器22，所述的位移傳感器22包括固定在移動管套上的位移傳感器本體221、傳感器數據連接線222、與傳感器數據連接線連接的應變片223，所述位移傳感器本體221設有位移顯示器和內置電源，所述的應變片固定在滑塊4上，所述的滑塊4與所述的移動管套21緊密配合；所述的中空本體1與錐形插件3連接的一端開設有樣品通口5，所述的移動管套21的底端超過所的樣品通口5最低處，所述的滑塊設在所述的樣品通口5最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設有膨潤土貯存槽31，底端成錐形，所述的膨潤土貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接。

進一步，本發(fā)明所述位移傳感器為小型激光測距傳感器。

進一步，本發(fā)明所述內置電源為蓄電池。

進一步，本發(fā)明所述膨潤土貯存槽上端口設有固定移動管套的擋塊6。所述擋塊6可卡住移動管套21使其固定在此位置。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明的簡易便攜式土壤含水率測定儀，結構構造簡單，將測定儀采用靜壓法壓入地層，以測量不同深度地層的含水率而且整個儀器體積小，攜帶方便，操作簡單，無需使用能源和烘干設備。

附圖說明

圖1為本發(fā)明簡易便攜式土壤含水率測定儀結構示意圖。

圖2為本發(fā)明簡易便攜式土壤含水率測定儀剖面結構示意圖。

圖中，1-中空本體，2-儀表裝置，21-移動管套，22-位移傳感器，221-位移傳感器本體，222-傳感器數據連接線，223-應變片，3-錐形插件，31-膨潤土貯存槽，4-滑塊，5-樣品通口，6-擋塊。

具體實施方式

下面結合具體附圖1-2和實施例對本發(fā)明對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此。

本發(fā)明為一種便攜式土壤含水率測定儀，所述測定儀包括中空本體1，儀表裝置2及與錐形插件3，所述的錐形插件3與中空本體1的下端成水密封固定連接，所述的儀表裝置2可脫卸地固定在中空本體1遠離錐形插件3的一方，所述的儀表裝置2包括移動管套21，固定在移動管套上的位移傳感器22，所述的位移傳感器22包括固定在移動管套上的位移傳感器本體221、傳感器數據連接線222、與傳感器數據連接線連接的應變片223，所述位移傳感器本體221設有位移顯示器和內置電源，所述的應變片固定在滑塊4上，所述的滑塊4與所述的移動管套21緊密配合；所述的中空本體1與錐形插件3連接的一端開設有樣品通口5，所述的移動管套21的底端超過所的樣品通口5最低處，所述的滑塊設在所述的樣品通口5最高處的上方；所述的錐形插件上端部開設有膨潤土貯存槽31，底端成錐形，所述的膨潤土貯存槽上端口與所述的中空本體成水密封緊密連接；所述位移傳感器為小型激光測距傳感器；所述內置電源為蓄電池；所述膨潤土膨潤土貯存槽上端口設有擋塊6，所述擋塊6可卡住移動管套21使其固定在此位置。

本發(fā)明具體操作為：

(1)在吸水物質貯存槽31中加入足量的膨潤土并填平整，再將錐形插件3與中空本體1螺紋連接固定，將儀表裝置2固定在中空本體1中，移動管套21的底端與擋塊6配合恰好接觸到膨潤土上表面，調整位移傳感器22讀數歸零。

(2)將測定儀壓至指定深度地層，利用移動管套21上端的圓珠帶動移動管套向外側拉動，使足量或稍過量的土壤樣品從樣品通口5進入移動管套21內部，具體操作可看位移傳感器22讀數變化判斷土壤的量，當土壤樣品接觸到滑塊4時，應變片感應位移變化，位移傳感器22的顯示器讀數會變化，盡量使讀數在零或稍大于零，此時土壤樣品足量或稍過量，若讀數大幅度跳動，則土壤量過多，需取出多余土壤。

(3)待土壤樣品充滿移動管套21與滑塊4組成的腔室，立刻往下壓移動管套21直至與擋塊6配合，關閉移動管套，此時滑塊4受到土壤的擠壓產生一個微小的向上的位移，應變片感應位移變化，位移傳感器22讀數會發(fā)生變化，立刻記錄讀數為X₁，待膨潤土與土壤樣品充分接觸，膨潤土吸水膨脹，位移傳感器22的讀數穩(wěn)定過后，進行讀數記為X₂，計算出ΔX，即為膨潤土吸水膨脹過后的位移，然后再由已知的膨潤土的膨脹位移與含水率之間的關系。為提高測量精度，可重復多次實驗，取平均值。

進一步，本發(fā)明所述的錐形插件3與中空本體為可拆卸的螺紋連接，當需要更換膨潤土時，可拆下錐形插件3進行更換，十分方便。

以上所述實施方法僅是為充分說明本發(fā)明專利所舉的較佳的實施，本專利的保護范圍不限于此。本技術領域的技術人員在本專利的基礎上所作的等同替代或變換，均在本專利的保護范圍之內。本專利的保護范圍以權利要求書為準。