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申请/专利权人：青岛理工大学

摘要：本发明属于涉及土壤抗剪强度测量技术，尤其是对土壤抗剪强度测量精度要求比较高的情况下，具体为一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪，主要包括两个部分：第一部分是底座设计成一个带有坡度的切面，在底座内设计出一条弯曲带有倾斜坡度的通道，同时利用电动泵使通道中的水循环流动起来不断冲刷陶土板底部，带走底部的气泡；第二部分是利用差压传感器精确测量去除陶土板底部气泡的吸、排水量；该装置可以相对精确测量出非饱和土壤中在剪切过程中排出水的体积，减少误差，试验成本较低，更加智能，并且可以制作成品，实现成果转化，较为成熟可靠。

主权项：1.一种带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪，其特征在于，所述的带有冲刷测控系统的非饱和土直剪仪包括直剪仪主架、吸力控制压力室、冲刷测控系统；所述的直剪仪主架包括手轮1、推动装置2、台面板3、变速箱4、电动机5和支撑架6；所述的台面板3、变速箱4和电动机5安装在支撑架6上，且变速箱4和电动机5位于台面板3下方；所述的推动装置2安装在台面板3上，推动装置2上安装有手轮1，推动装置2的轴伸入到压力室23中与下剪切盒16的侧面相对；推动装置2与变速箱4和电动机5连接，电动机5产生动力，通过变速箱4控制推动装置2的水平加载轴推进速度，从而推动下剪切盒16，为土样提供剪应力；电动机5通过电机脉冲测量推动装置2的水平加载轴的水平位移；所述的吸力控制压力室包括销钉a7、带孔钢板8、下剪切盒16、可伸缩顶轴17、上剪切盒18、钢珠19、伺服电机20、位移传感器22和压力室23；所述的压力室23安装在台面板3上，压力室23顶部设有气压进气口21；冲刷测控系统的剪切盒底座10位于压力室23内；下剪切盒16和上剪切盒18均为上下均开口的结构，二者对合后通过销钉a7固定连接、形成一个完整的剪切盒用于装土样，下剪切盒16的底部安装在剪切盒底座10上；上剪切盒18上设有顶帽，所述的带孔钢板8位于上剪切盒18内的顶部、位于顶帽下方；所述的可伸缩顶轴17安装在压力室23上，且可伸入到压力室23内部，用于顶住上剪切盒18以进行限位；所述的伺服电机20位于压力室23内且位于上剪切盒18上方，伺服电机20的输出轴垂直于上剪切盒18的上表面，钢珠19安装在伺服电机20的输出轴上，输出轴向下运动时，钢珠19与上剪切盒18的上表面接触，施加竖向载荷，伺服电机20的输出轴上设有荷载传感器用于测量施加的载荷；位移传感器22安装在伺服电机20输出轴的前端侧面，用于测量输出轴的位移；所述的冲刷测控系统由剪切盒底座10、出水管11、双向阀门12、计算机13、水泵14、量测管15、进水管24、阀门a25、阀门b26、差压传感器27和采集器28组成；所述的剪切盒底座10包括上盖10.1、橡胶圈10.2、陶土板10.3、基座10.5和螺旋型带坡度的排水槽10.9；所述的基座10.5水平固定在压力室23中，螺旋型带坡度的排水槽10.9设置在基座10.5表面，基座10.5两侧设有出水口10.4和进水口10.6且与螺旋型带坡度的排水槽10.9连通，排水槽10.9在出水口高，在进水口低，进水口10.6与进水管24的一端连接且二者之间设有阀门a25，出水口10.4与出水管11的一端连接且二者之间设有阀门b26，进水管24与出水管11的另一端相连接，且二者之间设有水泵14和量测管15，通过水泵14控制冲刷测控系统内的水路流动，管路上设有双向阀门12以控制两侧水路，最终形成一个完整的回路；所述的差压传感器27安装在量测管15的底部且与采集器28连接；所述的计算机13与采集器28、位移传感器22、电动机5和荷载传感器连接，将测量的数据传输至计算机13中；所述的上盖10.1中心设有通孔，与螺旋型带坡度的排水槽10.9的区域相对，上盖10.1和基座10.5上设有对应的螺孔10.7，通过安装在销钉b10.8将二者固定为一体，且陶土板10.3位于上盖10.1和基座10.5之间，橡胶圈10.2位于上盖10.1与陶土板10.3之间；下剪切盒16的底部安装在上盖10.1上；所述的螺旋型带坡度的排水槽10.9的坡度为5°。

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