一种分离式水循环饱和仪的制作方法

本实用新型属于土工实验和无机结合料试验领域，尤其是涉及一种分离式水循环饱和仪。

背景技术：

土工模型试验是岩土工程研究的基本手段之一，在实验中不可避免的要对土样进行饱和，土样的孔隙中由水或空气填充，土样的孔隙逐渐被水填充的过程称为饱和，而土样的饱和度对实验结果影响很大。根据现行的土工试验和无机结合料等试验规范，试样饱和的方法分为：浸水饱和法、毛细管饱和法和抽气饱和法。由于抽气饱和法具有饱和速度快、饱和度高的优点，称为土工实验者的优选。现有技术中抽气饱和法的操作步骤大概如下：按土工实验规范的要求将试件放置在饱和器中；将饱和器放置在真空缸中，达到规定负压时加水，让水浸没饱和器；打开阀门恢复气压，浸泡10小时左右。整个过程中有两点不足之处：其一水资源不能重复利用，旧式的仪器实验结束后把水倒掉；其二对真空罩进行抽真空时，未对水箱的水进行抽真空处理，当水进入真空罩时才进行抽真空，影响饱和效果。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种分离式水循环饱和仪，以解决现有技术中的不足，实现水的循环利用、提高利用率、节约水资源，同时提高饱和效率，优化试样的饱和效果。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种分离式水循环饱和仪，包括真空饱和罩、循环水箱及真空泵；真空饱和罩内放置有饱和器，真空饱和罩连接有进水管路及放水管路；真空泵连接有抽气管路；

所述进水管路及所述放水管路的另一端均与所述循环水箱连通；所述抽气管路的另一端分别与并联设置的第一抽气支路及第二抽气支路的一端连通，所述第一抽气支路的另一端与所述循环水箱连通，所述第二抽气支路的另一端与所述真空饱和罩连通；

所述进水管路、所述放水管路、所述第一抽气支路及所述第二抽气支路上均设有阀门；所述真空饱和罩及所述循环水箱还分别连通有泄压阀；所述真空饱和罩顶端设有气压表。

进一步的，所述进水管路与所述循环水箱连通的一端位于所述循环水箱的下端，与所述真空饱和罩连通的一端位于所述真空饱和罩的上端；所述放水管路与所述循环水箱连通的一端位于所述循环水箱的上端，与所述真空饱和罩连通的一端位于所述真空饱和罩的下端；所述第一抽气支路与所述循环水箱连通的一端位于所述循环水箱的顶端，所述第二抽气支路与所述真空饱和罩连通的一端位于所述真空饱和罩的顶端。

进一步的，所述真空饱和罩及所述循环水箱均由透明钢化玻璃制成。

进一步的，所述真空饱和罩为内径为250mm，高为300mm，壁厚为10mm的钢化玻璃缸。

进一步的，所述循环水箱壁厚为10mm，容积为20000ml。

进一步的，所述真空泵采用2XZ-4型旋片式真空泵。

进一步的，所述真空饱和罩内设有饱和器盛放支架。

进一步的，还包括一控制面板，所述控制面板上设有若干个控制按钮，若干个所述控制按钮分别控制所述进水管路、所述放水管路、所述第一抽气支路及所述第二抽气支路上的阀门开闭，还与控制所述真空饱和罩及所述循环水箱连通的泄压阀的启闭；所述控制面板上还设有显示所述真空饱和罩内压力的压力显示表；所述控制面板上还设有真空泵开关。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种分离式水循环饱和仪具有以下优势：

(1)本发明创造所述的循环水箱中的水经进水管路进入真空饱和罩内，试验结束后经放水管路流回循环水箱，整个过程都是通过控制循环水箱及真空饱和罩内的压力来进行，方便节能，整个饱和过程中的实验用水得到了循环利用，提高了水的利用率；由于有与第二抽气支路并联的第一抽气支路，真空泵在对真空饱和罩抽真空时，可同时对循环水箱中的水进行真空处理，进一步保证了进入真空饱和罩内的水里的气体更少，提高了抽气效率和试样的饱和效率，优化了饱和效果。

(2)循环水箱和真空饱和罩均由透明钢化玻璃制成，在试验中可清晰观察到水位变化，方便控制没过饱和器的水位高度及防止循环水箱内存水不足导致泄压；饱和器盛放支架的设计可以在抽真空时给饱和器提供一个干燥环境；

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2所述的控制面板示意图；

附图标记说明：

1-真空饱和罩，2-饱和器，3-循环水箱，4-真空泵，5-进水管路，6-放水管路，7-抽气管路，8-第一抽气支路，9-第二抽气支路，10-进水阀，11-放水阀，12-第一抽气阀，13-第一泄压阀，14-第二抽气阀，15-气压表，16-第二泄压阀，17-饱和器盛放支架，18-控制面板，19-控制按钮，20-压力显示表，21-真空泵开关。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

如图1所示，一种分离式水循环饱和仪，包括真空饱和罩1、循环水箱3及真空泵4；真空饱和罩连接有进水管路5及放水管路6；真空泵连接有抽气管路7；真空饱和罩1内设置有饱和器盛放支架17、饱和器2放置于饱和器盛放支架17上；真空饱和罩1及循环水箱3均由透明钢化玻璃制成；真空饱和罩1为内径为250mm，高为300mm，壁厚为10mm的钢化玻璃缸；循环水箱3壁厚为10mm，容积为20000ml；真空泵采用2XZ-4型旋片式真空泵；

进水管路5的两端分别与真空饱和罩1及循环水箱3的下端连通；放水管路6的两端分别与真空饱和罩1的下端及循环水箱3的顶端连通；抽气管路7的一端与真空泵4连接，另一端与并联的第一抽气支路8及第二抽气支路9连通，第一抽气支路8的另一端与循环水箱3的顶端连通，第二抽气支路9的另一端与真空饱和罩1的顶端连通；

进水管路5上设有进水阀10，放水管路6上设有放水阀11，第一抽气支路8上设有第一抽气阀12，第二抽气支路9上设有第二抽气阀14；第一抽气支路8上位于循环水箱3与第一抽气阀12之间设有第一泄压阀13；真空饱和罩1的顶端还设有与真空饱和罩1内腔连通的气压表15及第二泄压阀16。

其中，真空饱和罩1的作用是为饱和器2提供真空空间和提供密闭充水环境；

循环水箱3的作用是向真空饱和罩1内供水及实验结束后将水收回；

真空泵4的作用是抽真空，将真空饱和罩1的气压稳定在-0.1MPa及实验结束后给循环水箱3提供负压，将真空饱和罩1内的水收回；

饱和器2有多种规格，可以根据试样尺寸选取相应的饱和器2。

实施例2

如图1和图2所示，在实施例1的基础上，还包括一连接有控制器的控制面板18，控制面板18上设有若干个控制按钮19，若干个控制按钮19分别控制进水阀10、放水阀11、第一抽气阀12、第一泄压阀13、第二抽气阀14及第二泄压阀16的开闭；控制面板18上还设有显示真空饱和罩1内压力的压力显示表20；控制面板18上还设有真空泵开关21。

本发明创造的工作过程原理及过程：

步骤一、将试样放在饱和器2中，将饱和器2放置于饱和器盛放支架17上；

步骤二、此时所有阀门处于关闭状态，打开第一抽气阀12及第二抽气阀14，打开真空泵4，对循环水箱3及真空饱和罩1进行抽真空，将真空饱和罩1内的压强抽到规定值；

步骤三、达到规定压强后，关闭第一抽气阀12，缓慢打开进水阀10并调节第一泄压阀13，将循环水箱3中的水压入真空饱和罩1内，并控制水流入真空饱和罩1内时气压表15的读数在规定值不变；

步骤四、水没过饱和器2一定距离后，关闭真空泵4，关闭第二抽气阀14、进水阀10及第一泄压阀13，缓慢打开第二泄压阀16，将真空饱和罩1内的压强恢复到大气压，静置10小时，使试样充分饱和；

步骤五、取出饱和器2，打开第一抽气阀12及放水阀11，打开真空泵4，使循环水箱3内出现负压，真空饱和罩1内的水被吸入循环水箱3内；

步骤六、水被压回循环水箱3后，关闭真空泵4，关闭放水阀11及第一抽气阀12。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。