[发明专利]一种浮力测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种浮力测试装置，其特征在于，包括：

支撑架(1)；

吊挂件(2)，可调节地设置于所述支撑架(1)上，所述吊挂件(2)用于吊挂物品；

拉力传感器(3)，设置于所述吊挂件(2)上，所述拉力传感器(3)被配置为测试所述拉力传感器(3)在所述吊挂件(2)上吊挂的所述物品的重力作用下产生的应变；

内筒(4)，可拆卸连接于所述吊挂件(2)，所述内筒(4)的底部设置有土压力盒(41)；

箱体(5)，所述箱体(5)具有容纳腔(51)和连通所述容纳腔(51)的开口(52)，所述容纳腔(51)用于容置试样，所述内筒(4)能够从所述开口(52)伸入所述容纳腔(51)中；

数据采集仪(6)，所述拉力传感器(3)和所述土压力盒(41)分别电连接于所述数据采集仪(6)。

2.根据权利要求1所述的浮力测试装置，其特征在于，所述内筒(4)的外表面上设置有脱模剂。

3.根据权利要求1所述的浮力测试装置，其特征在于，所述吊挂件(2)包括两个螺杆(21)，两个所述螺杆(21)之间连接有所述拉力传感器(3)，一个所述螺杆(21)螺接于所述支撑架(1)，另一个所述螺杆(21)上设置有连接板(22)，所述内筒(4)可拆卸连接于所述连接板(22)。

4.根据权利要求3所述的浮力测试装置，其特征在于，所述支撑架(1)包括两个支撑柱(11)和横梁(12)，两个所述支撑柱(11)间隔设置，所述横梁(12)设置于两个所述支撑柱(11)上，所述横梁(12)上贯通开设有螺纹孔，一个所述螺杆(21)螺接于所述螺纹孔。

5.根据权利要求4所述的浮力测试装置，其特征在于，还包括位于所述横梁(12)下方的支撑座(7)，所述箱体(5)设置于所述支撑座(7)上。

6.根据权利要求1所述的浮力测试装置，其特征在于，所述箱体(5)的底部侧壁上设置有进料口(53)，所述进料口(53)设置有阀门。

7.一种根据权利要求2-6任一项所述的浮力测试装置的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、校准拉力传感器(3)，确定所述拉力传感器(3)的弹性模量；

步骤2、向箱体(5)内加入试样，并采用振动棒振实，所述试样填入所述箱体(5)内至设定高度H；

步骤3、连接吊挂件(2)和内筒(4)，打开数据采集仪(6)，将所述拉力传感器(3)的应变示数设置为零；

步骤4、所述吊挂件(2)安装于支撑架(1)上，所述内筒(4)悬空放入所述箱体(5)中，记录所述拉力传感器(3)的应变示数ε0；

步骤5、调节所述吊挂件(2)以使所述内筒(4)下降，所述内筒(4)下降至所述内筒(4)的底部低于所述试样的上表面；

步骤6、调节所述吊挂件(2)以使所述内筒(4)上移，直至所述拉力传感器(3)的应变示数为ε0，停止上移所述内筒(4)；

步骤7、向所述箱体(5)内加入所述试样至所述内筒(4)外壁上的L刻度线位置处；

步骤8、记录所述拉力传感器(3)的应变示数ε1，所述拉力传感器(3)的弹性模量为E，通过公式F＝E×(ε0-ε1)计算得到所述试样对所述内筒(4)提供的浮力F；

步骤9、读取土压力盒(41)的压力示数P，所述土压力盒(41)的受压面积为S，通过公式F*＝S×P计算得到所述土压力盒(41)受到的浮力F*，若∣F﹣F*∣≦5％，则所述步骤8中测试得到的所述试样对所述内筒(4)提供的浮力F值有效。

8.根据权利要求7所述的浮力测试装置的测试方法，其特征在于，所述步骤1、校准拉力传感器(3)，确定所述拉力传感器(3)的弹性模量的具体步骤如下：

步骤1.1、将所述吊挂件(2)安装于所述支撑架(1)上；

步骤1.2、在所述吊挂件(2)上挂设钩码，根据所述拉力传感器(3)的应变示数ε随所述钩码重量G的变化情况得到G-ε曲线，所述曲线的斜率为所述拉力传感器(3)的弹性模量。