用于稳定液面高度的马氏瓶及双套环试验装置的制作方法

本发明涉及一种用于稳定液面高度的马氏瓶及双套环试验装置，尤其涉及一种稳定液面高度可调的马氏瓶及双套环试验装置。

背景技术：

双套环试验是现场测定包气带上层土体竖向渗透性的一种原位试验。其工作原理是在试坑底部压入不同直径的试环，同时在内环和内外环之间注入清水，并保证两液面在同一水平高度，使内外环之间不发生相互渗流，这样可以认为内外环之间的水只消耗在侧向扩散上，从而使得内环所消耗的水主要消耗在竖直渗透上，内环模拟一维竖直渗透。内、外环液面是否保持一致是整个试验成功的关键所在，内、外环内液面如果不能保持一致，若内环的液面高度大于外环液面高度，内环的一部分水会参与外环的渗透过程，使得试验结果偏大；若内环的液面高度低于外环的液面高度，外环的一部分水会向内环渗流，使得试验结果偏小。传统测试装置在内、外环上均未设置排水阀，因此采用传统测试装置测试时，先向内、外环分别注水，需通过反复测量内、外环中水位及控制马氏瓶注水来调整两者水位高度达到一致；而且保持内、外环水位所用马氏瓶的结构不太合理，马氏瓶口的单进气管长度不易调节，导致内、外环水位高度难以控制调整。故亟需一种注水后使内、外环内液面高度迅速达到一致、并保持长期稳定的装置。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够保证内、外环内液面高度迅速达到一致，内、外环内液面高度调节方便、快速的双套环试验装置；进一步地，本发明提供一种用于稳定液面高度的马氏瓶，该马氏瓶液面高度可快速简便调控。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

用于稳定液面高度的马氏瓶，包括倒置的瓶体，所述瓶体的底端连有排水管，所述瓶体上还连有进气管，所述进气管为伸缩管。

所述瓶体的底端开口设置有瓶塞，所述排水管穿过所述瓶塞。

所述进气管包括外管和内管，所述外管穿过所述瓶塞且顶端高于所述瓶体内的液面，所述外管的下部位于所述瓶体外部，所述外管底端连有螺旋开关，所述内管表面设置有与所述螺旋开关的内螺纹适配的外螺纹，所述内管通过所述螺旋开关与所述外管相连。

所述瓶体外壁上连有水平设置的固定板，L型的进气管的垂直段穿过所述固定板，L型的进气管的水平段与所述瓶体相连通且所述水平段高于所述瓶体内的液面，所述垂直段上一体连接有波纹软管。

所述固定板的材质包括橡胶板。

所述瓶塞包括橡皮塞。

双套环试验装置，包括同心设置的内环和外环，所述内环上方设置有支架并延伸至所述外环上方，所述支架上分别设置有与所述内环和外环相连通的所述马氏瓶。

所述支架为搁置在所述内环和外环顶端开口处的平板，所述平板上设置有用于穿过所述瓶体下端的通孔。

所述平板包括钢板或铜板或铝板或塑料板。

所述内环和外环上均设置有排水阀。

本发明提供的用于稳定液面高度的马氏瓶，进气管为伸缩管的设置，方便根据需求调控液面高度，调控速度快，方便在需要经常调节稳定液面高度的试验（如双套环渗透试验）中使用。本发明提供的双套环试验装置，排水阀的设置，能够保证内、外环内液面高度一致，内、外环内液面高度调节方便、快速；马氏瓶的设置，具有稳定内、外环液面的作用，同时也实现了在不使用排水阀的条件下，快速调节内、外环内液面高度的作用。

附图说明

图1为本发明中的一种马氏瓶的结构示意图；

图2为本发明中的另一种马氏瓶的结构示意图；

图3为本发明中的双套环试验装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

实施例1

如图1所示，用于稳定液面高度的马氏瓶，包括倒置的瓶体1，所述瓶体1的底端连有排水管2，所述瓶体1的底端开口设置有瓶塞4，所述排水管2穿过所述瓶塞4，所述瓶体1上还连有进气管3，所述进气管3为伸缩管且为外接进气管式结构，即所述瓶体1外壁上连有水平设置的固定板8，L型的进气管3的垂直段穿过所述固定板8，L型的进气管3的水平段与所述瓶体1相连通且所述水平段高于所述瓶体1内的液面，所述垂直段上一体连接有波纹软管9。所述进气管3也可以为内置进气管式结构，即所述进气管3为一根垂直管，所述垂直管穿过所述瓶塞4且顶端高于所述瓶体1内的液面，所述垂直管的中下部位于所述瓶体1外部，位于所述瓶体1外部的所述垂直管上一体连接有波纹软管9。

所述固定板8的材质包括橡胶板。

所述瓶塞4包括橡皮塞。

如图3所示，双套环试验装置，包括同心设置的内环10和外环11，所述内环10上方设置有支架13并延伸至所述外环11上方，所述支架13上分别设置有与所述内环10和外环11相连通的所述马氏瓶。

所述支架13为搁置在所述内环10和外环11顶端开口处的平板，所述平板上设置有用于穿过所述瓶体1下端的通孔14。

所述平板包括钢板或铜板或铝板或塑料板。

试验时，往内环10、外环11注入一定量的水，将波纹软管9伸长到合适长度，使得马氏瓶的进气管3管口在液面以下。调短波纹软管9长度，使波纹软管9管口刚好位于所要控制的稳定液面高度处，拧紧锁定开关。这样，马氏瓶开始自动供水，使得环内液面维持在稳定液面高度。马氏瓶可通过调节波纹软管9的长度来调节进气管3的长度，使进气管3的管口刚好位于所要控制的稳定液面高度处，拧紧锁定开关。这样，马氏瓶开始自动供水，使得内环10、外环11液面维持在稳定液面高度。记录马氏瓶内水量随时间的变化，根据记录结果确认入渗稳定后，计算入渗率。

所述内环10和外环11上均设置有排水阀12。排水阀12用于调节内环10、外环11内液面并使二者高度一致，具体调节方式如下：进行现场双套环试验时，先打开内环10的排水阀12，关闭外环11的排水阀12，往内环10内加水，由于内环10、外环11连通，根据连通器的原理，内环10、外环11液面可始终保持一致。使内环10、外环11水位高度没过马氏瓶的进气管3的管口，打开外环11的排水阀12，内环10、外环11同时泄水，等内环10、外环11水位达到试验水位高度，即刚好达到马氏瓶的进气管3的管口时，关闭内环10、外环11的排水阀12，断开内环10、外环11间的连通。采用这种方法，可以使内环10、外环11液面快速自动调平，也使得整个操作过程更加简便，同时测试结果也更可靠、精确。

实施例2

如图2所示，用于稳定液面高度的马氏瓶，包括倒置的瓶体1，所述瓶体1的底端连有排水管2，所述瓶体1的底端开口设置有橡皮塞，所述排水管2穿过所述橡皮塞，所述瓶体1上还连有进气管3，所述进气管3为伸缩管且为伸缩套管式结构，即所述进气管3包括外管5和内管6，所述外管5穿过所述橡皮塞且顶端高于所述瓶体1内的液面，所述外管5的下部位于所述瓶体1外部，所述外管5底端连有螺旋开关7，所述内管6表面设置有与所述螺旋开关7的内螺纹适配的外螺纹，所述内管6通过所述螺旋开关7与所述外管5相连。根据需要控制的稳定液面高度，可调节内管6使其伸长或缩短，使进气管3的管口快速就位；通过锁定开关将套管中外管5和内管6位置固定，避免影响稳定液面高度。

如图3所示，双套环试验装置，包括同心设置的内环10和外环11，所述内环10上方设置有支架13并延伸至所述外环11上方，所述支架13上分别设置有与所述内环10和外环11相连通的所述马氏瓶。

所述支架13为搁置在所述内环10和外环11顶端开口处的平板，所述平板上设置有用于穿过所述瓶体1下端的通孔14。

所述平板包括钢板或铜板或铝板或塑料板。

试验时，往内环10、外环11注入一定量的水，将伸缩套管式进气管3伸长到合适长度，使得马氏瓶的进气管3管口在液面以下。缩短内管6长度，使内管6管口刚好位于所要控制的稳定液面高度处，拧紧螺旋开关7。这样，马氏瓶开始自动供水，使得环内液面维持在稳定液面高度。记录马氏瓶内水量随时间的变化，根据记录结果确认入渗稳定后，计算入渗率。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。