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二維滲透儀的誤差來源及其解決方法

2023-11-21 [262]

  二維滲透儀是一種用于測量土壤水分滲透特性的儀器,用于測定各向異性土的滲透系數(shù)和固結(jié)系數(shù)。在試驗過程中,水流方向可以是垂直和水平的,模擬了真實環(huán)境中土壤的滲流情況。廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、水利、環(huán)保等領(lǐng)域。
  二維滲透儀主要由滲水部件和擊實部分組成。滲水部件由筒身、滲水板、刻度板、測壓管等組成,通過安裝在筒上的刻度板的刻度讀出水位的變化,以此計算滲流量。此外,該儀器采用氣壓加載的方式提供固結(jié)壓力,利用液壓控制器控制不同方向的滲透壓力。
  在整個試驗過程中,可以通過點陣彩色觸摸屏實時顯示當前實驗狀態(tài)及數(shù)據(jù),既可以通過觸控屏控制,也可以通過用戶的計算機遠程控制試驗。同時,本設(shè)備還具備對試驗數(shù)據(jù)進行采集、存儲和處理的功能,可以精準地獲得滲流量。因此,滲透儀不僅能為工程土體的固結(jié)變形以及滲流量的計算提供一個比較客觀的參數(shù),而且其自動化的操作方式也大大提高了測量效率。
  一、二維滲透儀誤差來源:
  1.儀器本身的原因:滲透儀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,各個部件的精度和穩(wěn)定性都會影響測量結(jié)果。例如,傳感器的靈敏度、零點漂移、量程漂移等都可能導(dǎo)致誤差的產(chǎn)生。
  2.操作不當:操作人員的技能水平、操作習慣等因素也會影響測量結(jié)果。例如,在安裝試樣時,如果試樣層的厚度不均勻,將導(dǎo)致測量結(jié)果的偏差;在測量過程中,如果壓力控制不穩(wěn)定,也將影響測量結(jié)果的準確性。
  3.環(huán)境因素:溫度、濕度、氣壓等環(huán)境因素對土壤水分滲透特性的影響不容忽視。例如,溫度的變化會導(dǎo)致土壤水分的運動速度發(fā)生變化,從而影響滲透系數(shù)的測量結(jié)果。
  4.試樣條件:試樣的物理性質(zhì)、含水率、密度等因素對滲透系數(shù)的測量結(jié)果具有重要影響。例如,試樣的粒度分布不均勻、含有雜質(zhì)等問題都可能導(dǎo)致測量結(jié)果的偏差。
  二、二維滲透儀解決方法:
  1.選擇精度高、穩(wěn)定性好的儀器:在選購滲透儀時,應(yīng)選擇具有較高精度和穩(wěn)定性的產(chǎn)品。此外,還應(yīng)定期對儀器進行校準和維護,以確保其性能處于良好狀態(tài)。
  2.提高操作人員的技能水平:加強對操作人員的培訓(xùn),提高其技能水平和操作規(guī)范性。在實際操作過程中,要求操作人員嚴格按照規(guī)程進行操作,避免因操作不當導(dǎo)致的誤差。
  3.控制環(huán)境條件:在進行滲透試驗時,應(yīng)盡量保持實驗室的溫度、濕度、氣壓等環(huán)境條件穩(wěn)定。如有需要,可采用恒溫恒濕設(shè)備等輔助設(shè)備來控制環(huán)境條件。
  4.選擇合適的試樣:在進行滲透試驗前,應(yīng)對試樣進行充分的準備和處理。例如,對于含有雜質(zhì)的試樣,應(yīng)進行篩選和清洗;對于粒度分布不均勻的試樣,應(yīng)進行混合和調(diào)整。此外,還應(yīng)確保試樣的含水率和密度符合試驗要求。
  5.采用合適的數(shù)據(jù)處理方法:在對測量結(jié)果進行處理時,應(yīng)選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法,以消除或減小誤差的影響。例如,可采用平均法、回歸分析法等方法對測量數(shù)據(jù)進行處理。

二維滲透儀