原位土壤渗透系数测量试验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种可现场测量，试验精度高的原位土壤渗透系数测量试验装置，包括壳体，位于壳体下部的取土装置、位于壳体内的渗透装置和位于壳体上方的水头管；所述取土装置的下半部分为环刀部，上半部分位螺纹部，所述螺纹部与壳体螺纹连接；所述取土装置的内表面为平滑表面；所述渗透装置包括智能测量仪表和读数仪表，所述智能测量仪表包括计时器、温度计和流量计；所述水头管为顶端与大气相通的U型连通器，连通器的两侧的下部均设有第一阀门，中部均设有带第二阀门的出水管，上部通过连通管相连通，所述连通管的中部设有进水管，所述连通管的两侧均设有一个第三阀门；所述连通器底部上表面的中央安装有气泡水准仪。
【专利说明】
原位土壤渗透系数测量试验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种土壤渗透试验装置，尤其是一种原位土壤渗透系数测量试验
目.0
【背景技术】
[0002]渗透系数k是一个代表土的渗透性强弱的定量指标，也是渗流计算时必须用到的一个基本参数。不同种类的土，k值差别很大。因此，准确的测定土的渗透系数是一项十分重要的工作。
[0003]按照试验规范要求，常水头渗透试验方法适用于砂类土和含少量砾石的无凝聚性土;变水头渗透试验方法适用于细粒土。不同的试验方法所用的试验工具及计算公式也有一定的差别。通过查询现有试验装置，大部分试验装置为室内测量试验装置，所采用的方法为将现场土壤试样采集后，运输到实验室进行测量，这样必然会对原状土壤产生一定的干扰。一些试验装置可用于现场测量，但试验精度不够高，且仅适用于变水头法或者常水头法中的一种测量方法。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型提供了一种可现场测量，试验精度高的原位土壤渗透系数测量试验装置。
[0005]实现本实用新型目的的原位土壤渗透系数测量试验装置，包括壳体，位于壳体下部的取土装置、位于壳体内的渗透装置和位于壳体上方的水头管；
[0006]所述取土装置的下半部分为环刀部，上半部分位螺纹部，所述螺纹部与壳体螺纹连接;所述取土装置的内表面为平滑表面；
[0007]所述渗透装置包括智能测量仪表和读数仪表，所述智能测量仪表包括计时器、温度计和流量计；
[0008]所述水头管为顶端与大气相通的U型连通器，连通器的两侧的下部均设有第一阀门，中部均设有带第二阀门的出水管，上部通过连通管相连通，所述连通管的中部设有进水管，所述连通管的两侧均设有一个第三阀门；所述连通器底部上表面的中央安装有气泡水准仪；
[0009]所述水头管下方通过管道与渗透装置相连，所述渗透装置的下部连接带阀门和渗流孔的渗流管，整个渗透装置处于取土装置的内部。
[0010]所述连通器的一侧外表面设有刻度，通过刻度可准确读出水位高度。
[0011 ]本实用新型的原位土壤渗透系数测量试验装置的有益效果如下:
[0012]本实用新型的原位土壤渗透系数测量试验装置，既可满足现场试验要求，也可针对不同类型土壤采用不用的测试方法，同时测量结果具有一定的准确度。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型的原位土壤渗透系数测量试验装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1所示，本实用新型的原位土壤渗透系数测量试验装置，包括壳体17，位于壳体17下部的取土装置、位于壳体17内的渗透装置4和位于壳体17上方的水头管6;
[0015]所述取土装置的下半部分为环刀部2，上半部分位螺纹部18，所述螺纹部18与壳体17螺纹连接;所述取土装置的内表面为平滑表面；
[0016]所述渗透装置4包括智能测量仪表和读数仪表，所述智能测量仪表包括计时器、温度计和流量计；
[0017]所述水头管6为顶端与大气相通的U型连通器，连通器的两侧的下部均设有第一阀门16，中部均设有带第二阀门13的出水管14，上部通过连通管5相连通，所述连通管5的中部设有进水管10，所述连通管5的两侧均设有一个第三阀门11;所述连通器底部上表面的中央安装有气泡水准仪15;
[0018]所述水头管6下方通过管道与渗透装置4相连，所述渗透装置4的下部连接带阀门3和渗流孔的渗流管19，整个渗透装置4处于取土装置的内部。
[0019]所述环刀部2的长度可以通过旋转螺纹进行调整，同时根据要求，配备了不同内径尺寸的环刀部2，外径均可与渗透装置连接，实现了改变取样直径和高度的功能。
[0020]所述连通器的一侧外表面设有刻度，通过刻度可准确读出水位高度。
[0021 ]本实用新型的原位土壤渗透系数测量试验装置的工作原理如下:
[0022]针对砂类土和含少量砾石的无凝聚性土，采用常水头渗透试验方法，具体步骤为:
[0023]I)根据渗透土壤I尺寸要求，选取合适直径D的环刀部2安装在壳体17底部，然后调整环刀部2的长度L来决定渗透土壤I的高度；
[0024]2)调整气泡水准仪15，使测量装置垂直插入被测土壤I中，打开阀门3、16、11，将外接水管10与水头管6相连，首先通入部分水量赶出土壤之中的气泡；
[0025]3)打开装置中除阀门3以外的所有阀门，向装之内通水，使水头管的水位达到出水管14位置，调节入水处流量，使水头稳定在出水管位置；
[0026]4)同时开启阀门3和智能监测仪表，进行常水头渗透试验，一段时间后，关闭阀门3，停止向入水管1处供水，记录监测仪表时间值t、流量Q和温度T;
[0027]5)依照常水头试验公式= K1 = (QL)AAHt),其中，Q为渗透流量、L为试样高度、A为试样过水面积、H为平均水位差、t为渗透时间。
[0028]6)由于不同温度下对于渗透系数有一定的影响，按照规范要求，将计算结果转换为标准温度下的渗透系数:K20=Ki*(nt/n20)，其中K2O为标准水温(20 °c)下试样的渗透系数，%为t °C时水的动力粘滞系数，Π20为20 0C时水的动力粘滞系数。
[0029]针对细粒土，采用变水头渗透试验方法，具体步骤为:
[0030]I)根据渗透土壤I尺寸要求，选取合适直径D的环刀部2安装在壳体17底部，然后调整环刀部2的长度L来决定渗透土壤I的高度；
[0031]2)调整气泡水准仪15，使测量装置垂直插入被测土壤I中，打开阀门3、16、11，将外接水管10与水头管6相连，首先通入部分水量赶出土壤之中的气泡；
[0032]3)关闭阀门3，向带有刻度的水头管内充水至一定高度，停止充水，记录初始水头Hi；
[0033]4)同时开启阀门3和智能监测仪表，进行变水头渗透试验，待水头下降至一定高度后，关闭阀门3，记录监测仪表时间值t、流量Q和温度T;
[0034]5)依照变水头试验公式:1(2 = 2.3+(81^)/(4048(?/?),其中，a为变水头管的内径面积、L为试样高度、A为试样过水面积、HjPH2为起始和中止水头、t为渗透时间。
[0035]6)由于不同温度下对于渗透系数有一定的影响，按照规范要求，将计算结果转换为标准温度下的渗透系数:K2Q=K2* (nt/n2Q)，其中K2Q为标准水温(20 °c)下试样的渗透系数，%为t °C时水的动力粘滞系数，Π20为20 0C时水的动力粘滞系数。
[0036]上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.原位土壤渗透系数测量试验装置，其特征在于:包括壳体，位于壳体下部的取土装置、位于壳体内的渗透装置和位于壳体上方的水头管； 所述取土装置的下半部分为环刀部，上半部分位螺纹部，所述螺纹部与壳体螺纹连接；所述取土装置的内表面为平滑表面； 所述渗透装置包括智能测量仪表和读数仪表，所述智能测量仪表包括计时器、温度计和流量计； 所述水头管为顶端与大气相通的U型连通器，连通器的两侧的下部均设有第一阀门，中部均设有带第二阀门的出水管，上部通过连通管相连通，所述连通管的中部设有进水管，所述连通管的两侧均设有一个第三阀门；所述连通器底部上表面的中央安装有气泡水准仪； 所述水头管下方通过管道与渗透装置相连，所述渗透装置的下部连接带阀门和渗流孔的渗流管，整个渗透装置处于取土装置的内部。2.根据权利要求1所述的原位土壤渗透系数测量试验装置，其特征在于:所述连通器的一侧外表面设有刻度，通过刻度可准确读出水位高度。
【文档编号】G01N15/08GK205506640SQ201620307829
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】唐阳, 李新卫, 段宇
【申请人】李新卫