土工布厚度儀是用于測量土工布、土工膜及其他相關(guān)土工合成材料在特定壓力下厚度的專用實驗儀器。厚度是土工布的一個關(guān)鍵物理指標(biāo),它直接影響材料的滲透性、過濾性、防護(hù)性和力學(xué)性能。因此,該儀器在產(chǎn)品質(zhì)量控制、工程驗收和科學(xué)研究中至關(guān)重要。
土工布厚度儀的工作原理遵循了“基準(zhǔn)厚度”的測量概念,其核心是:
施加規(guī)定的恒定壓力:通過機(jī)械杠桿或砝碼系統(tǒng),對壓腳施加一個標(biāo)準(zhǔn)化的、恒定的壓力(如:2 kPa, 20 kPa, 200 kPa)。
接觸式測量:將一個平整的圓形壓腳平穩(wěn)地降落在平整的基準(zhǔn)板上,中間放置待測的土工布試樣。
讀數(shù):在規(guī)定的壓力下并保持規(guī)定時間后,測量壓腳與基準(zhǔn)板之間的距離,這個距離即為試樣在該壓力下的厚度。
數(shù)顯式:通過高精度位移傳感器(如光柵尺、電感式傳感器)直接數(shù)字顯示。
表盤式:通過百分表或千分表進(jìn)行機(jī)械讀數(shù)。
其工作核心是模擬土工布在實際工程中承受一定壓應(yīng)力狀態(tài)時的厚度表現(xiàn),這比無壓力下的測量更具工程意義。
一臺標(biāo)準(zhǔn)的土工布厚度儀通常由以下幾個部分構(gòu)成:
基準(zhǔn)板: 一個非常大、非常平整和堅硬的金屬平臺,為測量提供穩(wěn)定的基準(zhǔn)面。
壓腳: 一個已知底面積的圓形壓腳(標(biāo)準(zhǔn)面積通常為 25 cm2,即直徑約 56.4 mm)。壓腳的下表面同樣極其平整。
加壓機(jī)構(gòu):
杠桿砝碼式:通過杠桿和可調(diào)節(jié)的砝碼來產(chǎn)生并放大所需的壓力。這是經(jīng)典和常見的形式。
直接加載式:直接通過氣動或液壓系統(tǒng)施加壓力(多見于高端自動化設(shè)備)。
測量顯示系統(tǒng):
數(shù)顯式:集成高精度傳感器和液晶顯示屏,可直接讀數(shù),精度高,可連接電腦輸出數(shù)據(jù)。
表盤式:采用機(jī)械式百分表或千分表,通過指針顯示讀數(shù)。
提升機(jī)構(gòu): 一個手動或自動的裝置,用于平穩(wěn)地提升和放下壓腳,避免對試樣產(chǎn)生沖擊力。
測試壓力等級
根據(jù)不同的應(yīng)用場景和標(biāo)準(zhǔn),常用的測試壓力包括:
2 kPa: 模擬土工布在鋪設(shè)后僅受輕微覆蓋層壓力時的狀態(tài),常用于測量其初始厚度。
20 kPa: 這是一個非常常見的測試壓力,模擬了中等壓應(yīng)力條件下的厚度。
200 kPa: 模擬土工布在承受較大荷載(如路基、堤壩)下的壓縮狀態(tài),用于評估其在高壓力下的性能。
儀器特點總結(jié)
高精度與高重復(fù)性:采用精密加工部件和傳感器,確保測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。
操作簡便:設(shè)計人性化,測試流程標(biāo)準(zhǔn)化,易于操作人員使用。
多功能性:可通過更換壓腳和砝碼,滿足不同標(biāo)準(zhǔn)、不同壓力下的測試要求。
數(shù)據(jù)可記錄(數(shù)顯型號):可方便地記錄和輸出數(shù)據(jù),便于后續(xù)分析和出具報告。