头27直接连接；压力气囊10为中空环状结构。
[0026]优选的，在盖板2和底座3之间设有加固螺栓12固定的加固杆13。
[0027]压力控制系统包括储气瓶32，储气瓶32与压力表30之间设有放气阀31，气压调节阀29与压力表30连接，气压调节阀29通过连接管与气囊进气阀11连接。
[0028]水循环系统中进水管7与水栗16相连，底座3下部的出水管17设有出水阀门18，水栗16与水箱之间设有水箱控制阀19，水栗16与进水管7之间设有进水阀门15。
[0029]优选的，盖板2上设有手把41。
[0030]如图6中，壳体1上还设有套在钢管5上的隔气套43，隔气套43 —端设在壳体内、另一端设在壳体1外，设在壳体外的端头上设有盖板，工作时盖上盖板，设在壳体内的隔气套上设有多个通气孔。
[0031]优选的，钢管5外表面与隔气套内表面之间设有填充物，如果填充物为砂、石或是泥土，可以通过钢管5吹出的气体，将填充物吹出隔气套43，从而模拟更为真实的自然环境，在现实中，水库不仅有水的冲刷，还有水中夹杂的泥、砂的冲击，可以通过加入砂、石、泥土的比例和吹出气体的速度来进行模拟不同环境下的冲刷作用，如果填充物是钢片时，可以阻止钢管5内的气体通过隔气套43吹入壳体1内，通过控制填充物填充的高度，隔气套43上那个位置的通气孔通气。
[0032]工作原理如下: 首先将制好的岩石试样42放入由壳体1，盖板2以及底座3等构成的水压力室内，分层摆放，或是如图6中，在壳体1中放入一个整块的岩石试样42 ;
关闭进气阀门39以及底部阀门40，密封取样口 9，打开进水阀门15和水箱控制阀19，将水箱20里的水通过水栗16由进水管7向水压力室内注水，注水期间放气螺栓8打开，将水压力室内空气排出，直至水漫出进水管7后，关闭水箱控制阀19，拧紧放气螺丝8。试验过程中，水栗16持续工作使水处于循环流动状态，通过控制水栗16转速来模拟江河岸边水流动态。
[0033]将压力气囊10与外部压力控制系统连接，控制系统的储气瓶32采用充有氮气的气瓶，开启储气瓶32总开关，气源的压力表30显示储气瓶32的压力值，关闭气囊进气阀11，打开放气阀31检测是否有气流排出，之后关闭放气阀31，缓慢旋转气压调节阀29，当压力表30上显示的压力达到试验所需要的压力后，打开气囊进气阀11向压力气囊10充气，此时通过外部压力系统将稳定的试验所需压力通过放置于水压力室底部的压力气囊10传递给水，形成与外部压力系统相同的压力，实现了库水压力的模拟。
[0034]将加热棒22通电，通过温度传感器23和温控开关28控制加热棒22工作，当水温达到预定温度范围时，此时温度传感器向温度开关28传达指令，温控开关28断开，则加热棒22停止工作；当温度传感器28测到水温低于预定温度范围时，温控开关28自动闭合，从而使加热棒开始工作，实现了浸泡水溶液的温度控制，在浸泡过程中，可以按照要求从取水样口 25取水样进行离子成分和浓度分析。
[0035]有压浸泡结束之后，关闭储气瓶32总开关，打开压力调节阀29和放气阀31，排除压力气囊中的残余气体；关闭进水阀门7，打开出水阀门18、水栗16和水箱控制阀19，将水栗入水箱20，当装置中的水排尽后，打开排出余水量兼取水样口 25排出方盒空心支座中的水；然后关闭底部阀门40，打开进气阀门39，采用加热棒22加热，用鼓风机24向壳体内通风，从而使岩样加快风干，模拟消落带风干过程。
[0036]按照设定的试验方案，在浸泡结束或者风干结束阶段可以取出岩样进行物理力学试验，测试相关参数。
[0037]需要模拟含泥、砂、石进行冲刷的试验时，可以在隔气套43中加入配制好的泥、砂、石，并启动鼓风机26，关闭底部阀门40，通过鼓风机26使隔气套43中的泥、砂、石吹出。
【主权项】
1.一种模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，包括试验仪壳体(1 )，其特征在于:壳体(1)上部设有盖板(2)，下部设有底座(3)，在壳体(1)内设有金属透水板试样托架(4)，由空心带孔钢管(5)通过轴承(6)支承金属透水板试样托架(4)，盖板(2)上设有进水管(7)，放气螺栓(8)和取样口(9)，压力气囊(10)置于壳体(1)内，压力气囊(10)与气囊进气阀(11)连接； 壳体(1)内的空心带孔钢管(5)由空心支座(21)支承；空心支座(21)内部为空心的，且两侧各空心隔层，并且空心支座(21)顶部具有孔洞； 在空心支座(21)内固定有加热棒(22)和温度传感器(23)，并且在空心支座(21)下端设有通风口( 24 )和排出余量水兼取水样口( 25 )，并在通风口( 24 )处设置鼓风机(26 )。2.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:在盖板(2 )和底座(3 )之间设有由加固螺栓(12 )固定的加固杆(13 )，并且在盖板(2 )和壳体(1)之间、底座(3)与壳体(1)之间均设置有垫圈(14)。3.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:水循环控制系统包括进水管(7 )、进水阀门(15 )、水栗(16 )、出水管(17 )、出水阀门(18)以及水箱控制阀(19)和水箱(20)，水箱通过出水管与壳体底部连通，在出水管上设有出水阀，水箱通过进水管与壳体上部连通，在进水管上设有进水阀门，水栗将水箱内的水抽入进水管中。4.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:所述壳体(1)上还设有套在钢管(5)上的隔气套(43)，所述隔气套(43)—端设在壳体内、另一端设在壳体(1)外，设在壳体外的端头上设有盖板，设在壳体内的隔气套上设有多个通气孔。5.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:温度传感器(23)与电源插头(27)串联，并且由温控开关(28)控制加热棒(22)工作。6.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:压力气囊(10)为中空环状结构。7.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:储气瓶(32)与压力表(30)之间设有放气阀(31)，气压调节阀(29)与压力表(30)连接，气压调节阀(29 )通过连接管与气囊进气阀(11)连接。8.根据权利要求1所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:试样托架(4)由两块有高差的可以自由转动的半圆形金属透水板组成，并且在两块半圆形金属透水板的交界处分别设有限位立柱(33)和孔洞(34)。9.根据权利要求4所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:所述的钢管(5)外表面与隔气套内表面之间设有填充物。10.根据权利要求9所述的模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，其特征在于:所述填充物为砂、石或是泥土。
【专利摘要】一种模拟库岸边坡消落带浸泡-风干循环作用试验装置，包括试验仪器壳体，壳体上部设有盖板，下部设有底座，盖板上设有取样口、放气螺栓、进水管，底座设有出水管并与水箱连接，共同构成水循环系统，壳体内设有金属透水板试样托架，压力气囊置于壳体内，压力气囊与压力控制系统连接，温控加热装置设-置于底座上。发明同时设置有动、静水循环控制装置，浸泡-风干循环装置，可模拟库水位的升降变化以及在库水压力状态下岩石的溶解特性、冲刷作用。通过模拟试验，可以为研究大型水库库岸边坡防护以及地质灾害评价预测提供可靠的试验数据依据。
【IPC分类】G01N17/00, G01N3/56
【公开号】CN105424527
【申请号】CN201610000352
【发明人】邓华锋, 陈琴, 肖瑶, 方景成, 张恒宾, 王晨玺杰, 吴俊函, 尚进, 刘福民
【申请人】三峡大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2016年1月1日