1.一种利用磁流体测量孔隙率的装置,包括密闭箱体(1),其特征在于:密闭箱体(1)底部连接有磁流体汇集槽体(9),密闭箱体(1)底部设有磁流体汇集通道(5),密闭箱体(1)通过磁流体汇集通道(5)与磁流体汇集槽体(9)连通,密闭箱体(1)一侧壁上设有抽气通道(3)以及磁流体充入通道(4),密封箱体(1)上的四个侧壁上分别设有磁体安装槽(6)。
2.根据权利要求1所述的利用磁流体测量孔隙率的装置,其特征在于:密闭箱体(1)为透明箱体,磁流体汇集槽体(9)为透明槽体。
3.一种利用上述权利要求1或2所述的装置进行孔隙率测量的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1:将抽气装置与抽气通道(3)连通,将土壤样块放置于密闭箱体(1)内;
步骤2:启动抽气装置使密闭箱体(1)至真空状态;
步骤3:称量真空状态下土壤样块的重量;
步骤4:将亲水磁流体通过磁流体充入通道(4)充入,待亲水磁流体浸入土壤样块后,再次称量土壤样块,得到土壤样块的重量差△W,设磁流体的密度为ρc,则土体的孔隙率=△W/ρc。
4.一种利用上述权利要求1或2所述的装置进行孔隙率测量的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1:称取土壤样块的体积V;
步骤2:将抽气装置与抽气通道(3)连通,将土壤样块放置于密闭箱体(1)内,将使得待测方向与磁流体充入通道(4)的孔道方向一致,向四个磁体安装槽(6)内分别装入电磁铁;
步骤3:启动抽气装置使密闭箱体(1)至真空状态;
步骤4:将亲水磁流体通过磁流体充入通道(4)充入密闭箱体(1)内,同时开启磁流体充入通道(4)相对侧(B)上的电磁铁,利用磁力使得亲水磁流体充满土壤样块的测量方向;
步骤5:待多余的磁流体无法充入密闭箱体(1)内,即磁流体充入通道(4)相对侧(B)流出的亲水磁流体稳定后,停止供应亲水磁流体;
步骤6:通过孔洞(5)排出多余亲水磁流体后,再开启磁流体充入通道(4)相对侧(B)上的电磁铁,开始重新吸引亲水磁流体,吸引出的亲水磁流体体积Vg为贯通体积,用量筒测量体积Vg;
步骤7:开启磁流体充入通道(4)开设侧(A)上的电磁铁,在磁流体充入通道(4)的开设侧(A)吸引,吸引出的体积为非贯通的体积Vf,用量筒测量体积Vf;
步骤8:则AB方向上的孔隙体积Vv=Vg+Vf,则土壤在该方向上的孔隙率n=Vv/V。
5.根据权利要求3或4所述的方法,其特征在于:亲水磁流体为载液用亲水物质制成的磁流体。
6.一种利用上述权利要求1或2所述的装置进行孔隙率测量的方法,其特征在于该方法包括以下步骤:步骤1:将土壤样品放入密闭箱体(1)内;
步骤2:在密闭箱体(1)的一侧壁上安装电子束发射器(10),在密闭箱体(1)的另一侧壁外部放置于电子束发射器(10)相配合的电子接收屏(11);
步骤3:打开电子束发射器(10)发射电子束,由电子接收屏(11)接收,电子束越暗,说明电子束经过的路径上土壤的孔隙越小。