专利名称：片材透水性能测试设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种检测片材透水性能的装置。
背景技术：
在土工布及相关产品应用于工程上的时候，其透水性能是一项非常重要的水力学指标，国内外虽然制定了有关的检测标准，但是尚没有统一的检测设备，各家检测机构根据标准的基本要求自己设计制作了不同类型的检测设备。检测方法主要有两种常水头法和变水头法。常水头法主要涉及到两个参数指标，即通过试样某流速下的水头差。变水头法主要涉及到变化的水头与时间的关系。
美国材料与检测协会ASTM在其标准ASTM-4491a中公开了一种检测设备，有上下两个带法兰的圆筒夹持试样，在上圆筒一侧开孔连接进水管，上圆筒端部侧面设置出水口作为溢流装置，使上圆筒的水位保持恒定值，从溢流面溢出的水沿管路排掉。下圆筒一侧开孔连接管路，管路中设置三通，三通处连接垂直的透明圆管，透明管外侧附直尺以量测水位。在管路末端连接可以旋转的排水管，以调节下游的水位。检测时，如果采用常水头法，则只需记录上水筒和三通处的透明圆管的水位以及末端旋转排水管在一定时间内的水量，然后用相应的公式即可计算得出结果；如果采用变水头法，只需记录上水筒从某一水头下降至另一水头的时间，再利用有关公式进行计算即可。该仪器能提供常水头法和变水头法两种检测方法，这是它的优点。但是它的缺点是一、试样的面积固定，对于透水性能比较大的材料来说，常常要提供比较大的水量来得到一个比较显著的水头差；对于透水性能比较小的材料来说，常常需要比较长的时间来接比较显著的水量。否则都会影响测试结果的精度。二、上圆筒侧面开孔连接进水管，会影响到水进入试样前的流态应该保证进入试样前的水流型态为层流，侧面开孔则往往使水流型态为紊流，且紊流的状态对检测值的影响很难定量分析。三、用量筒与秒表的方式来量测流量不方便，尤其是对于大量的检测或者需要对同一块试样绘制不同的流速~水头损失曲线时，往往费时费力。四、正如标准中所述，在没有放置试样时仪器本身也会对水流有所约束；如ASTM-4491a标准中的简图所示，仪器需要对空态下的水头差与流速进行率定，以便在夹持试样时予以扣除，这也增加了检测的工作量。五、虽然设计目的是上圆筒的水位基本保持不变，但是不同试样的厚度夹持后仍然会使得该水位有一定的变化，对于本身水头比较小时，这个变化是不能忽略的。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种操作方便的检测片材透水性能的检测装置，其检测边界条件更加符合标准、检测材料适用面广、检测精度高。
为达上述目的，本实用新型采用如下技术方案，一种片材透水性能测试设备，包括由法兰连接的上圆筒和下圆筒，所述上圆筒和下圆筒上连接有水压测量装置，还设有平衡水箱、多个流量计和多个阀门，所述平衡水箱通过并连的水管与所述下圆筒相连通，所述流量计和阀门安装于并连的所述水管上。
作为本实用新型的一种优选方式，所述水压测量装置包括两根竖直的透明管，所述下圆筒和上圆筒靠近法兰处分别设有两个小孔，所述透明管通过软管分别与所述小孔相连。
作为本实用新型的一种优选方式，所述水压测量装置还包括一刻度尺，所述两透明管压在所述刻度尺上。从而方便检测水位差，提高测量的精确度。
作为本实用新型的一种优选方式，所述平衡水箱为一内设有两块高度不同的直立隔板隔成三个部分的容器，所述两直立隔板之间的部分的底部与水管相连通，所述平衡水箱的水平高度高于上圆筒顶部。较好的连接方式是，在所述分隔的三个部分的底部分别与进水口、仪器主体、排水口相连通。此平衡水箱设计简单，便于加工和操作。
作为本实用新型的一种改进，在所述下圆筒底部设有过滤装置，所述水管连接于所述下圆筒底部。该过滤装置一方面阻挡空气与悬浮物，另一方面是进入试样的水流型态为层流。
作为本实用新型的一种改进，在上圆筒上部外接有一带有出水口的容器。可以使下游的水头基本保持定值，且使出水收集后经过管道流出便于收集。
作为本实用新型的一种改进，还包括有上圆筒和下圆筒，所述上圆筒和下圆筒通过法兰夹持于所述上圆筒和下圆筒内。以提高检测试样适应性。
本实用新型技术方案中的一个由若干并联流量计及与之相配使用的管路系统，该流量计读数单位可以是L/h(升/小时)，精度可达到1ml/s。如果要检测某水位的流速值，直接调节流量计和管路系统的阀门到达该水位，再读取流量计上的显示值即可；如果要绘制流速~水头曲线，则调节流量计的显示值，记录相应的水头，然后按照这些记录值流速，水头绘制在曲线上即可。使得检测工作快速便捷。
以下结合附图及实施例进一步说本发实用新型。
图1为本实用新型片材透水性能测试设备结构示意图具体实施方式
如图1所示的一种片材透水性能测试设备，其安装在设有水槽的仪器操作台40上。
所述片材透水性能测试设备，包括由法兰(31，32)连接的上圆筒2和下圆筒1、平衡水箱24、连接于四个并连水管3上的四个流量计22和四个阀门23，在所述下圆筒1底部10设有过滤装置12，所述上圆筒和下圆筒上连接有水压测量装置，所述平衡水箱24通过并连的水管3与所述下圆筒底部1相连通，所述流量计22和阀门23安装于并连的所述水管3上。还包括有上圆筒15和下圆筒14，所述上圆筒15和下圆筒14通过法兰(31，32)夹持于所述上圆筒2和下圆筒1内。其中，所述水压测量装置包括两根竖直的透明管(191、192)和刻度尺20，所述下圆筒1和上圆筒2靠近法兰处分别设有两个小孔，所述透明管通过软管分别与所述小孔相连。所述两透明管压在所述刻度尺20上。所述平衡水箱为一内设有两块高度不同的直立隔板25隔成三个部分的容器，所述两直立隔板之间的部分的底部与水管3相连通，所述平衡水箱的水平高度高于上圆筒2顶部。在所述分隔的三个部分的底部分别与进水口、仪器主体、排水口相连通。在上圆筒2上部外接有一带有出水口7的容器5。所述容器及及连接方式为，上圆筒外壁连接一个外圆筒，外圆筒底部是一块环形薄板6，薄板的外径与外圆筒直径相同，薄板的内径与仪器的上圆筒的外径相同，薄板外径部位与外圆筒密封连接，薄板内径与仪器上圆筒的外径密封连接并固定。在外圆筒的一侧开孔连接一个出水口，试验用水经此出水口流至仪器操作台40上的水槽，并经水槽排掉。
权利要求1.一种片材透水性能测试设备，包括由法兰(31，32)连接的上圆筒(2)和下圆筒(1)，所述上圆筒和下圆筒上连接有水压测量装置，其特征在于还设有平衡水箱(24)、多个流量计(22)和多个阀门(23)，所述平衡水箱(24)通过并连的水管(3)与所述下圆筒(1)相连通，所述流量计(22)和阀门(23)安装于并连的所述水管(3)上。
2.根据权利要求1所述的片材透水性能测试设备，其特征在于所述水压测量装置包括两根竖直的透明管(191、192)，所述下圆筒(1)和上圆筒(2)靠近法兰处分别设有两个小孔，所述透明管通过软管分别与所述小孔相连。
3.根据权利要求2所述的片材透水性能测试设备，其特征在于所述水压测量装置还包括一刻度尺(20)，所述两透明管压在所述刻度尺(20)上。
4.根据权利要求1或2所述的片材透水性能测试设备，其特征在于所述平衡水箱为一内设有两块高度不同的直立隔板(25)隔成三个部分的容器，所述两直立隔板之间的部分的底部与水管(3)相连通，所述平衡水箱的水平高度高于上圆筒(2)顶部。
5.根据权利要求1或2所述的片材透水性能测试设备，其特征在于在所述下圆筒(1)底部设有过滤装置(12)，所述水管(3)连接于所述下圆筒(1)底部。
6.根据权利要求1或2所述的片材透水性能测试设备，其特征在于在上圆筒(2)上部外接有一带有出水口(7)的容器(5)。
7.根据权利要求1或2所述的片材透水性能测试设备，其特征在于还包括有上圆筒(15)和下圆筒(14)，所述上圆筒(15)和下圆筒(14)通过法兰(31，32)夹持于所述上圆筒(2)和下圆筒(1)内。
专利摘要本实用新型提供一种操作方便的片材透水性能测试设备，该装置主要一套由法兰连接的上圆筒和下圆筒，上圆筒和下圆筒水压测量装置，平衡水箱，所述平衡水箱通过水管与所述下圆筒相连，在所述水管上还设有流量控制系统。所述平衡水箱为内设有两块高度不同的直立隔板隔成三个部分且每个部分底部带水管接口的盒子，所述平衡水箱的水平高度高于法兰，所述水压测量装置包括两根竖直的透明管，在上圆筒和下圆筒靠近法兰处分别设有小孔，所述两根透明管通过管道分别与所述小孔相连。所述两透明管可以带有刻度或直接压在直尺上。从而解决了检测装置水位差时的精确测量问题。本实用新型检测边界条件更加符合标准，其检测材料适用面广、检测精度高。
文档编号G01N7/14GK2779382SQ20052003956
公开日2006年5月10日 申请日期2005年2月5日 优先权日2005年2月5日
发明者夏启星, 白建颖, 臧光文, 王维, 张鹏程, 王 琦, 迟景魁 申请人:上海勘测设计研究院