一种水力比降渗透性试验装置的制作方法

本实用新型涉及水力试验技术领域，具体为一种水力比降渗透性试验装置。

背景技术：

水力梯度，又称水力比降或者水力坡度，指沿渗透途径水头损失与渗透途径长度的比值，临界水力比降是指渗流出逸面处开始发生流土或管涌时的水力梯度，管涌破坏的临界水力梯度可根据其与土中细粒含量或土的渗透系数的关系确定。

但是目前市场上的水力比降渗透性试验在进行时，水压难以调整，水头高度范围变化小，试验装置的渗透试样容器体积固定，无法进行多种直径、多种渗径的原状样和散状样土体渗透系数及临界水力比降的测定，数据采集单一，试验结果不够准确。

技术实现要素：

本实用新型提供一种水力比降渗透性试验装置，可以有效解决上述背景技术中提出目前市场上的水力比降渗透性试验在进行时，水压难以调整，水头高度范围变化小，试验装置的渗透试样容器体积固定，无法进行多种直径、多种渗径的原状样和散状样土体渗透系数及临界水力比降的测定，数据采集单一，试验结果不够准确的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种水力比降渗透性试验装置，包括进气管，所述进气管一端连接有控压组件，所述控压组件包括气压控制台、出气管、压力水箱、连接口、第一进水管、第一阀门和第二阀门,所述气压控制台与进气管底端相连，所述气压控制台顶端另一侧连接有出气管，所述气压控制台一侧设置有压力水箱，所述压力水箱顶端开设有连接口，所述连接口与出气管底端相连，所述压力水箱侧面中部设置有第一进水管，所述压力水箱底端一侧安装有第一阀门，所述第一阀门一侧设置有第二阀门，所述气压控制台输入端与外部电源输出端电性相连。

优选的，所述进气管一端连接有气泵，且气泵输入端与外部电源输出端电性相连。

优选的，所述第一进水管一端安装有流量传感器。

优选的，所述第一阀门一侧设置有检测组件，所述检测组件包括第一渗透试样容器、第二进水管、第二渗透试样容器、第一透水板、试验土样、第二透水板、光学浊度计、顶板、出水管、电子天平和收集杯，所述第一渗透试样容器底端通过第二进水管与第一阀门相连，所述第二阀门一端通过第二进水管与第二渗透试样容器相连，所述第一渗透试样容器与第二渗透试样容器内部底端位于第二进水管顶端处均安装有第一透水板，所述第一透水板顶面设置有试验土样，所述试验土样顶面设置有第二透水板，所述第二透水板顶面设置有光学浊度计，所述第一渗透试样容器与第二渗透试样容器顶端均安装有顶板，所述顶板与第二透水板之间的第一渗透试样容器与第二渗透试样容器的侧面均贯穿有出水管，所述出水管一侧设置有电子天平，所述电子天平顶面设置有收集杯，所述电子天平输入端与外部电源输出端电性相连。

优选的，所述第一渗透试样容器侧面靠近第一透水板、试验土样和第二透水板处均设置有压力传感器。

优选的，所述第二进水管靠近第二渗透试样容器处安装有压力传感器。

优选的，所述第一渗透试样容器直径大于第二渗透试样容器的直径。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便：

1、采用外部独立加压方式结合高精度传感器控制水头高度，在定量化控制水头压力条件下，实现水头高度大范围变化，实现包括粗粒土和细粒土在内多种类型土体的临界水力比降的测定。

2、试验装置设计不同尺寸的渗透试样容器，可进行多种直径、多种渗径的原状样和散状样土体渗透系数及临界水力比降的测定。

3、试验装置加装光学浊度计，对水体浑浊度测定，实现多途径的数据采集，对水力比降数据进行校核。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型控压组件的结构示意图；

图3是本实用新型第一渗透试样容器的结构示意图；

图中标号：1、进气管；

2、控压组件；201、气压控制台；202、出气管；203、压力水箱；204、连接口；205、第一进水管；206、第一阀门；207、第二阀门；

3、检测组件；301、第一渗透试样容器；302、第二进水管；303、第二渗透试样容器；304、第一透水板；305、试验土样；306、第二透水板；307、光学浊度计；308、顶板；309、出水管；310、电子天平；311、收集杯。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-3所示，本实用新型提供一种技术方案，一种水力比降渗透性试验装置，包括进气管1，进气管1一端连接有控压组件2，控压组件2包括气压控制台201、出气管202、压力水箱203、连接口204、第一进水管205、第一阀门206和第二阀门207,气压控制台201与进气管1底端相连，且垫板通过螺栓与地面相连，气压控制台201顶端另一侧连接有出气管202，气压控制台201一侧设置有压力水箱203，为了便于向压力水箱203内部送入空气，控制压力，进气管1一端连接有气泵，且气泵输入端与外部电源输出端电性相连，压力水箱203顶端开设有连接口204，连接口204与出气管202底端相连，压力水箱203侧面中部设置有第一进水管205，为了便于检测流量的数值，第一进水管205一端安装有流量传感器，压力水箱203底端一侧安装有第一阀门206，第一阀门206一侧设置有第二阀门207，气压控制台201输入端与外部电源输出端电性相连。

第一阀门206一侧设置有检测组件3，检测组件3包括第一渗透试样容器301、第二进水管302、第二渗透试样容器303、第一透水板304、试验土样305、第二透水板306、光学浊度计307、顶板308、出水管309、电子天平310和收集杯311，第一渗透试样容器301底端通过第二进水管302与第一阀门206相连，第二阀门207一端通过第二进水管302与第二渗透试样容器303相连，为了设计不同尺寸的渗透试样容器，进行多种直径、多种渗径的原状样和散状样土体渗透系数及临界水力比降的测定，第一渗透试样容器301直径大于第二渗透试样容器303的直径，为了便于检测第二进水管302处的压力，第二进水管302靠近第二渗透试样容器303处安装有压力传感器，第一渗透试样容器301与第二渗透试样容器303内部底端位于第二进水管302顶端处均安装有第一透水板304，第一透水板304顶面设置有试验土样305，试验土样305顶面设置有第二透水板306，为了便于检测第一透水板304、试验土样305和第二透水板306和所述的压力，第一渗透试样容器301侧面靠近第一透水板304、试验土样305和第二透水板306处均设置有压力传感器，第二透水板306顶面设置有光学浊度计307，第一渗透试样容器301与第二渗透试样容器303顶端均安装有顶板308，顶板308与第二透水板306之间的第一渗透试样容器301与第二渗透试样容器303的侧面均贯穿有出水管309，出水管309一侧设置有电子天平310，电子天平310顶面设置有收集杯311，电子天平310输入端与外部电源输出端电性相连。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型为一种水力比降渗透性试验装置，启动与进气管1相连的气泵，启动气压控制台201，气压控制台201型号为YH123，空气通过出气管202进入压力水箱203内部，以便于控制压力，通过第一进水管205向压力水箱203注入水，第一进水管205一侧的流量传感器随时监测流量，外部独立加压方式结合高精度传感器控制水头高度，在定量化控制水头压力条件下，实现水头高度大范围变化，实现包括粗粒土和细粒土在内多种类型土体的临界水力比降的测定，打开第一阀门206，水从第二进水管302依次通过第一透水板304、试验土样305、第二透水板306和光学浊度计307，最终通过出水管309进入电子天平310顶端的收集杯311内，电子天平310型号为EX324ZH/AD，第一透水板304、试验土样305、第二透水板306一侧均设置有压力传感器，打开第二阀门207可在第二渗透试样容器303内部进行检测，第一渗透试样容器301和第二渗透试样容器303直径不同，可进行多种直径，多种渗径的原状样和散状样土体渗透系数及临界水力比降的测定，压力传感器和流量传感器均与数据采集处理系统相连，实现水力比降数据的定量化采集和相关图件曲线自动绘制，加装的光学浊度计307，对水体浑浊度测定，实现多途径的数据采集，对水力比降数据进行校核。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。