买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：华中科技大学

摘要：本发明公开了一种基于水压差的砂土级配现场测量设备及其使用方法，涉及土木工程试验领域。包括移动小车和移动小车上设置的检测机构，所述检测机构包括垂直设置于移动小车上的沉积柱和感应计算机构；所述感应计算机构包括流体压力传感器一、流体压力传感器二和设置于移动小车上端一侧的电脑；所述流体压力传感器一和流体压力传感器二分别与计时器一和计时器二相连接，并与电脑进行信号连接。本发明克服了现有技术的不足，采用本发明装置能够在施工现场快速精确地测定砂的级配，具有操作简便、精度高、成本低等优点。

主权项：1.一种基于水压差的砂土级配现场测量方法，其特征在于：所述测量方法为采用以下设备进行测量：所述设备包括移动小车4和移动小车4上设置的检测机构，所述检测机构包括垂直设置于移动小车4上的沉积柱1和感应计算机构；所述沉积柱1为上端开口的中空长柱体结构；所述感应计算机构包括流体压力传感器一2、流体压力传感器二3和设置于移动小车4上端一侧的电脑7；所述流体压力传感器一2设置于沉积柱1一侧下端的侧壁上，所述流体压力传感器二3设置于流体压力传感器一2正下方的沉积柱1侧壁上，且所述流体压力传感器一2和流体压力传感器二3分别与计时器一5和计时器二6相连接，所述流体压力传感器一2、流体压力传感器二3、计时器一5和计时器二6均与电脑7进行信号连接；所述测量方法包括以下步骤：S1、将沉积柱1安装于移动小车4上，从上端开口处向沉积柱1中注水，在注水后将需要检测的砂从上端引入沉积柱1中；S2、砂在沉积柱1中沉积的过程中，由流体压力传感器一2、流体压力传感器二3和计时器一5、计时器二6测得两流体压力传感器高度处的实时水压并将测量数据传输至电脑7；S3、采用S2中所测得的实时数据绘制两流体压力传感器高度处水压与时间的曲线关系图分为五个不同的阶段：A：用水填充柱；B：将砂引入柱；C：颗粒按大小分离，但所有颗粒都在传感器高度以上；D：砂颗粒经过传感器高度处；E：当所有颗粒都低于传感器高度时，恢复静水压力；通过预先测定的砂的比重Gs计算砂的体积Vs和砂的质量Ws： 其中uaC、uaE分别表示C阶段和E阶段流体压力传感器二3的读数，γw表示水的单位重量，A表示沉积柱的横截面面积；两个流体压力传感器区间△z内砂的体积Vs*和流体压力传感器区间△z内砂的质量Ws*的计算公式为： 其中ua、ub分别表示流体压力传感器二3和流体压力传感器一2的读数，△z表示两个流体压力传感器之间的距离△z＝a-b；S4、某一时刻两个流体压力传感器区间内砂的百分含量Fs关于时间t的关系： 其中，Vs*t表示某一时刻区域△z内砂的体积，Ws*t表示某一时刻区域△z内砂的质量，uat、ubt分别表示某一时刻流体压力传感器二3和流体压力传感器一2的读数；S5、计算流体压力传感器一2处的颗粒到达流体压力传感器二3处时流体压力传感器二3处产生的水压差并根据步骤S3所绘制的水压与时间的曲线关系图得到该过程所需的时间△t；S6、根据斯托克斯定律导出两个流体压力传感器区间内砂的平均粒径Ds关于△t的公式： 其中μ表示流体黏度系数，△t表示t2时刻与t1时刻的差；S7、将步骤S4所得某一时刻两个流体压力传感器区间内砂的百分含量Fs关于时间t的曲线图的横坐标时间t转换为步骤S6所得流体压力传感器区间内砂的平均粒径Ds，所得Fs与Ds的曲线关系图即为不同粒径砂的含量占比图，将其转换为砂的级配曲线从而得到砂的级配。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中科技大学 一种基于水压差的砂土级配现场测量设备及其使用方法