专利名称：原位精控渗透仪的制作方法
技术领域 本实用新型涉及一种渗透仪，特指系一种原位精控渗透仪，适用于在现场对土体的渗透系数进行测定。
背景技术：
渗透系数是综合反映土体渗透能力的一个指标，其数值的正确确定对渗透计算有着非常重要的意义。渗透系数的确定在室内或者现场都有相关的方法，室内试验测定渗透系数所需的原状土，由于在取样、运输、制样等过程中不可避免的产生扰动，或者只能通过对已扰动土进行后期制备后使用，制样后土体尺寸小，因此制成的土样不能很好的反映原状土的特性。与室内试验相比，现场的原位试验在保持土样原状土特性方面有着无可比拟的优点。常用的现场原位试验有试坑渗水试验、单环试验、双环试验等，前两种试验操作简单，但是仪器比较粗糙，结果不甚准确；双环试验试验结果较准确，但是在进行野外测试时，由于事先对土壤入渗的特性不了解，或者由于土体收缩开裂，当入渗强度较大时，马氏瓶须频繁替换，这样极易产生差错，且由于试验面积偏小，对于裂块面积较大的土体，双环试验没有办法做到完全覆盖。因此，结合已有试验装置各自的优点，开发出一种经济适用、操作简单、量测精确、控制合理、覆盖面积较大的现场原位渗透仪器是十分必要的。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服现有技术之不足而提供一种经济适用、操作简单、量测精确、控制合理、覆盖面积较大的原位精控渗透仪。
本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现 一种原位精控渗透仪，包括大环、小环、百分表，所述小环设置在大环内，所述小环的上端安装有可密封小环的盖板，所述盖板上设有通孔，所述小环内设有一泡沫板，所述泡沫板与位移棒的一端连接，所述位移棒从所述通孔伸出，另一端安装有百分表，所述盖板上设有固定位移棒水平方向的支架。
本实用新型中，所述大环的底部与调节管的一端连通，所述调节管的另一端通过调节杆、第一支杆固定在支架上，所述第一支杆可沿支架在垂直方向移动，所述调节杆上设有通过活动连接扣与所述位移棒连接的第二支杆。
本实用新型中，所述小环直径为40cm，大环直径为75cm。
本实用新型中，所述百分表的量程为10cm。
由于采用上述的方案，本实用新型具有如下优点 1、大环内水位可通过调节管控制，从而可提供稳定、可控的外环水头； 2、大环与小环内的水位差可以根据需要进行控制，从而使计算过程更加简捷； 3、采用大尺寸设计小环直径为40cm，大环直径为75cm，这样可以使装置的覆盖面积较大，尤其针对具有较大裂块面积的土体； 4、针对现有试验量测手段粗糙的问题，原位精控渗透仪采用的量程为10cm的百分表可大范围精确测量位移值； 5、小环配备了盖板，从而减少了外界气候对测量的影响。
综上所述，本实用新型具有经济适用、操作简单、量测精确、控制合理、覆盖面积较大等优点，适合于工业生产。
图为本实用新型的内部结构图。
附图中1--供水瓶、2--大环、3--小环、4--泡沫板、5--位移棒、6--导管、7--百分表、8--支架、9--盖板、10--第一支杆、11--调节杆、12--调节管、13--第二支杆。
具体实施方式
以下结合附图，来详细说明原位精控渗透仪的具体实施方式
。
如图所示，一种原位精控渗透仪，包括大环2、小环3、百分表7，所述小环3设置在大环2内，所述小环3的上端安装有可密封小环3的盖板9，所述盖板9上设有通孔，所述小环3内设有一泡沫板4，所述泡沫板4与位移棒5的一端连接，所述位移棒5从所述通孔伸出，另一端安装有百分表7，所述盖板9上设有固定位移棒5水平方向的支架8。
本实用新型中，所述大环2下侧靠近底部处与调节管12的一端连通，所述调节管12的另一端通过调节杆11、第一支杆10固定在支架8上，所述第一支杆10可沿支架8在垂直方向移动，所述调节杆11上设有通过活动连接扣与所述位移棒5连接的第二支杆13。所述小环3直径为40cm，大环2直径为75cm。所述百分表7的量程为10cm。所述通孔内设有导管6。
本实用新型的操作步骤如下 (1)在所选取的试验地点清表、整平，用工具凿出一块下凹的环形区域，下凹深度为10cm，环形内径为40cm，外径为75cm。
(2)将小环3套在圆形小岛外至底部，用粘土在小环3内底圆周部位封底，放入泡沫板4、位移棒5，使位移棒5穿过导管6后盖上盖板9，盖板9上支架8已先行固定，调整百分表7位置至位移棒5顶端后调零。
(3)根据需要，调整第一支杆10和调节杆11，以控制调节管12高度，随着小环3水位的增长，大环2的水位也相应增长，从而保持内外水头差恒定。
(4)将大环2套入环形区域内约4cm，安装并固定调节管12，用粘土在大环2外底圆周部位封底。
(5)通过供水瓶1向大环2供水，保证调节管12始终有水流出，当小环3内水位上升后，即可开始测量。
(6)用秒表计时，测定某时间百分表7读数；在大环2内放入温度计，测定试验水温。
(7)如果需要保持外环水头高度恒定，可根据需要，调整第一支杆10和调节杆11，以控制调节管12高度，随着小环3水位的增长，大环2的水位恒定。
(8)如果位移棒5位移超过百分表7量程，可通过调节百分表7在支架8上的位置进行多次测量。
(9)观察记录 ①计算渗透系数 式中kT-水温T℃时土样的渗透系数；单位cm/s， L-环形区域下凹深度即渗透距离，此处为10cm；单位cm， H-大环与小环水头差；单位cm， Δh-位移棒位移差；单位cm， Δt-时间差；单位s， ②计算水温为20℃时的渗透系数 式中k20-水温20℃时土样的渗透系数；单位cm/s， kT-水温为T℃时土样的渗透系数；单位cm/s， ηT-T℃时水的动力粘滞系数；单位kPa.s， η20-20℃时水的动力粘滞系数；单位kPa.s，比值ηT/η20与温度的关系可查。
试验记录如下
从试验记录中可以看出，随着试验的开展，渗透系数减小，在25min以后土样的渗透系数趋于稳定，可确定出土样稳定渗透系数k20＝1.92E-03cm/s。
权利要求1.一种原位精控渗透仪，包括大环(2)、小环(3)、百分表(7)，其特征在于所述小环(3)设置在大环(2)内，所述小环(3)的上端安装有可密封小环(3)的盖板(9)，所述盖板(9)上设有通孔，所述小环(3)内设有一泡沫板(4)，所述泡沫板(4)与位移棒(5)的一端连接，所述位移棒(5)从所述通孔伸出，另一端安装有百分表(7)，所述盖板(9)上设有固定位移棒(5)水平方向的支架(8)。
2.根据权利要求1所述的原位精控渗透仪，其特征在于所述大环(2)下侧靠近底部处与调节管(12)的一端连通，所述调节管(12)的另一端通过调节杆(11)、第一支杆(10)固定在支架(8)上，所述第一支杆(10)可沿支架(8)在垂直方向移动，所述调节杆(11)上设有通过活动连接扣与所述位移棒(5)连接的第二支杆(13)。
3.根据权利要求1或2所述的原位精控渗透仪，其特征在于所述小环(3)直径为40cm，大环(2)直径为75cm。
4.根据权利要求1或2所述的原位精控渗透仪，其特征在于所述百分表(7)的量程为10cm。
5.根据权利要求1或2所述的原位精控渗透仪，其特征在于所述通孔内设有导管(6)。
专利摘要一种原位精控渗透仪，包括大环、小环、百分表，所述小环设置在大环内，所述小环的上端安装有可密封小环的盖板，所述盖板上设有通孔，所述小环内设有一泡沫板，所述泡沫板与位移棒的一端连接，所述位移棒从所述通孔伸出，另一端安装有百分表，所述盖板上设有固定位移棒水平方向的支架，本实用新型具有经济适用、操作简单、量测精确、控制合理、覆盖面积较大等优点，适合于工业生产。
文档编号G01N15/08GK201561922SQ20092031669
公开日2010年8月25日 申请日期2009年12月7日 优先权日2009年12月7日
发明者刘龙武, 王桂尧, 吴胜军, 何忠明 申请人:长沙理工大学