土壤自由膨胀率测定仪是用于评估粘土遇水膨胀特性的专用设备，通过量化烘干土样在空气与水中自由堆积体积的差值，反映其无结构状态下的膨胀潜力。其核心原理基于JTGE40-2007《公路土工试验规程》与GB/T50123-2019标准，采用10mL量土杯与无颈漏斗组合，精确测量土样初始体积。
1、测量容器
功能：测量容器是放置待测土壤样品的主要部分。
特点：通常由透明材料制成，如有机玻璃或聚碳酸酯，以便于观察土壤样本的变化情况。容器的设计需保证足够的密封性，防止水分蒸发影响实验结果。同时，容器应具有一定的耐腐蚀性，以适应不同类型的土壤样本。
2、水位控制装置
功能：控制加水量，确保土壤样本能够均匀吸水。
特点：精确的水位控制系统可以提供稳定且可控的水源供给，避免过量或不足的水分添加对实验造成干扰。一些型号还配备了自动补水系统，能够在设定的时间间隔内自动补充水分，保持恒定的水位。
3、位移传感器
功能：实时监测土壤样本在吸水过程中的体积变化。
特点：高精度的位移传感器能够准确捕捉到微小的体积变化，分辨率可达0.01毫米甚至更高。非接触式传感器设计减少了对样品的物理干扰，提高了数据的可靠性。此外，现代位移传感器往往具备数字信号输出功能，便于与计算机连接进行数据分析。
4、数据采集与处理系统
功能：收集并处理来自位移传感器的数据。
特点：数据采集系统通常包括硬件（如数据记录仪）和软件两部分。通过专用软件，用户可以实时查看、存储和分析测试数据。高级软件还可以自动生成报告，并支持导出多种格式的数据文件，方便后续处理和共享。
5、温度控制单元
功能：维持实验环境温度的稳定性。
特点：土壤膨胀率受温度影响较大，因此温度控制单元对于保证实验条件的一致性至关重要。该单元能够将实验环境维持在一个温度范围内（例如室温±1℃），并通过内置的温控器实现精确调节。
6、底座与支架
功能：提供稳固的基础支撑，确保整个仪器的稳定性。
特点：底座通常采用坚固耐用的金属材料制造，表面经过防锈处理，适合长期使用。支架设计合理，易于调整高度和角度，便于安装和拆卸各个组件。某些型号还配有水平调节脚垫，帮助用户快速校准至良好工作状态。
土壤自由膨胀率测定仪通过对各组成部分功能特点的理解，使用者可以更有效地开展相关实验，确保获得可靠的数据支持。正确操作和定期维护这些组件不仅能够延长仪器寿命，还能提高工作效率，为科学研究和技术应用提供坚实保障。
