土壤自由膨脹率測定儀是用于評估粘土遇水膨脹特性的專用設備，通過量化烘干土樣在空氣與水中自由堆積體積的差值，反映其無結構狀態(tài)下的膨脹潛力。其核心原理基于JTGE40-2007《公路土工試驗規(guī)程》與GB/T50123-2019標準，采用10mL量土杯與無頸漏斗組合，精確測量土樣初始體積。
1、測量容器
功能：測量容器是放置待測土壤樣品的主要部分。
特點：通常由透明材料制成，如有機玻璃或聚碳酸酯，以便于觀察土壤樣本的變化情況。容器的設計需保證足夠的密封性，防止水分蒸發(fā)影響實驗結果。同時，容器應具有一定的耐腐蝕性，以適應不同類型的土壤樣本。
2、水位控制裝置
功能：控制加水量，確保土壤樣本能夠均勻吸水。
特點：精確的水位控制系統(tǒng)可以提供穩(wěn)定且可控的水源供給，避免過量或不足的水分添加對實驗造成干擾。一些型號還配備了自動補水系統(tǒng)，能夠在設定的時間間隔內自動補充水分，保持恒定的水位。
3、位移傳感器
功能：實時監(jiān)測土壤樣本在吸水過程中的體積變化。
特點：高精度的位移傳感器能夠準確捕捉到微小的體積變化，分辨率可達0.01毫米甚至更高。非接觸式傳感器設計減少了對樣品的物理干擾，提高了數(shù)據(jù)的可靠性。此外，現(xiàn)代位移傳感器往往具備數(shù)字信號輸出功能，便于與計算機連接進行數(shù)據(jù)分析。
4、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)
功能：收集并處理來自位移傳感器的數(shù)據(jù)。
特點：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通常包括硬件（如數(shù)據(jù)記錄儀）和軟件兩部分。通過專用軟件，用戶可以實時查看、存儲和分析測試數(shù)據(jù)。高級軟件還可以自動生成報告，并支持導出多種格式的數(shù)據(jù)文件，方便后續(xù)處理和共享。
5、溫度控制單元
功能：維持實驗環(huán)境溫度的穩(wěn)定性。
特點：土壤膨脹率受溫度影響較大，因此溫度控制單元對于保證實驗條件的一致性至關重要。該單元能夠將實驗環(huán)境維持在一個溫度范圍內（例如室溫±1℃），并通過內置的溫控器實現(xiàn)精確調節(jié)。
6、底座與支架
功能：提供穩(wěn)固的基礎支撐，確保整個儀器的穩(wěn)定性。
特點：底座通常采用堅固耐用的金屬材料制造，表面經(jīng)過防銹處理，適合長期使用。支架設計合理，易于調整高度和角度，便于安裝和拆卸各個組件。某些型號還配有水平調節(jié)腳墊，幫助用戶快速校準至良好工作狀態(tài)。
土壤自由膨脹率測定儀通過對各組成部分功能特點的理解，使用者可以更有效地開展相關實驗，確保獲得可靠的數(shù)據(jù)支持。正確操作和定期維護這些組件不僅能夠延長儀器壽命，還能提高工作效率，為科學研究和技術應用提供堅實保障。
