1.一种模拟覆盖岩层渗水的实验系统装置,包括框架、降雨模拟装置、露天坑模拟装置、覆盖岩层模拟装置、渗水数据采集装置和PLC控制系统;框架上部安装降雨模拟装置和露天坑模拟装置,露天坑模拟装置底部通过法兰连接覆盖岩层模拟装置,覆盖岩层模拟装置底部通过法兰连接渗水数据采集装置;
所述降雨模拟装置由管路、活接头、三通、弯头和喷头连接而成,向露天坑模拟装置内喷撒水流,管路上还设有过滤器、电动调节阀和流量传感器;
所述露天坑模拟装置为2mm厚白钢制成的漏斗形汇水装置;
所述覆盖岩层模拟装置由10mm厚亚克力板制成倾斜的方筒形状,内部装有覆盖岩层,正面设有刻度,侧壁设有直径为120mm的进料口和出料口,进料口和出料口外部设有带有密封胶圈的封盖;
所述渗水数据采集装置包括汇水漏斗、量筒、导流管、水位传感器和水滴检测器,量筒安放于框架底座上,水滴检测器安装在汇水漏斗出口处,水位传感器安装在量筒内;
所述PLC控制系统包括PLC控制器、触摸屏、工控机和操作按钮,PLC控制器接收流量传感器、水滴检测器、水位传感器信号,进行数据分析并把结果在触摸屏和工控机上进行显示,同时,PLC控制器还通过自动调节电动调节阀的开度,控制降雨模拟装置的降雨量;
其特征在于,所述水滴检测器插入每个汇水漏斗内,将接线引出,外部进行密封处理;
当水流流经水滴检测器时,水滴检测器发出脉冲信号并转化为4~20mA信号后由PLC控制器接收,并记录第一滴水滴信号的时间;
为了避免由于水滴检测器的插入造成渗水量大时出现滞水现象,在渗水数据采集装置水滴检测器的上部和下部都设有导流管,并且上部导流管与下部导流管连通,保证水平稳流出;
水滴检测器由检测电容和单片机电路组成,有水滴经过时,检测电容的电容值发生变化,每滴水滴为一个脉冲,单片机电路板将检测到的电容变化的脉冲信号转化成标准的4~20mA信号输入PLC控制系统的PLC控制器。
2.根据权利要求1所述的一种模拟覆盖岩层渗水的实验系统装置,其特征在于,所述降雨模拟装置的喷头由8个300mmX300mm的不锈钢喷头组成,每个喷头前端还设有手动调节阀,使降雨均匀分布。
3.根据权利要求1所述的一种模拟覆盖岩层渗水的实验系统装置,其特征在于,所述渗水数据采集装置包含3套的汇水漏斗、量筒、导流管、水位传感器和水滴检测器,分别对覆盖岩层模拟装置的上下盘及中间部位三个部位进行雨水汇集和数据采集。