1.本发明属于材料性能试验技术领域，具体涉及一种悬浊液自重离析过程观测与定点取样装置及方法。
背景技术：2.这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现有技术。
3.悬浊液由液相和固相组成，但由于各类固相材料之间具有不同的表观密度和粒径分布。这使得悬浊液在重力作用的主导下，并同时受到固体颗粒布朗运动、颗粒间相互作用及液固表面张力等的影响，而逐渐呈现出不均匀的特性，主要表现在固相材料各成分所占比例在重力方向上的差异。而这种差异会进一步造成悬浊液物理力学性能在重力方向上的非均一性，比如水泥浆液、石灰乳等。
4.但目前对悬浊液中固相颗粒在重力方向上的分布变化规律鲜有研究，试验过程中对悬浊液内部定点取样困难，缺乏相应的观测取样装置。
技术实现要素：5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种悬浊液自重离析过程观测与定点取样装置及方法，该装置在实现悬浊液自重离析过程观测的同时，解决难以从悬浊液内部定点取样的问题，所取悬浊液试样可进一步用于各类物理化学性质测试试验，揭示悬浊液在重力方向上的非均一性变化规律。
6.为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：
7.第一方面，本发明提供了一种悬浊液自重离析过程观测与定点取样装置，包括竖向设置的悬浊液贮存管，悬浊液贮存管顶端设置通气阀，悬浊液贮存管底部与注液泵通过管路相连，管路上设有止液阀，注液泵设有悬浊液灌入口；所述悬浊液贮存管侧壁与多个悬浊液抽取装置连通。
8.作为进一步的技术方案，所述悬浊液贮存管底端设置排污阀。
9.作为进一步的技术方案，所述悬浊液贮存管管壁竖向设置多个等间距的贯通孔，每一个贯通孔对应连接一个悬浊液抽取装置。
10.作为进一步的技术方案，所述悬浊液抽取装置包括管体，管体内设置活塞，管体一端设置与其内腔连通的连通管，连通管和悬浊液贮存管连通。
11.作为进一步的技术方案，所述悬浊液贮存管管壁的贯通孔内设置螺纹，与管体连通管的外螺纹连接。
12.作为进一步的技术方案，所述悬浊液抽取装置横向设置。
13.作为进一步的技术方案，所述悬浊液灌入口呈漏斗形。
14.作为进一步的技术方案，所述注液泵与悬浊液贮存管均固定于支座，悬浊液贮存管与支座采用螺纹连接方式连接。
15.作为进一步的技术方案，所述悬浊液贮存管为透明的亚克力管。
16.第二方面，本发明还提供了一种如上所述的悬浊液自重离析过程观测与定点取样装置的使用方法，包括以下步骤：
17.试验开始前，打开止液阀、通气阀，关闭排污阀；
18.将清水从悬浊液灌入口灌入注液泵，启动注液泵，待清水液面到达悬浊液贮存管的三分之一高度处，依次关闭止液阀与注液泵；打开止液阀与排污阀，将清水完全排出，关闭排污阀，将全部悬浊液抽取装置的活塞推至底端；
19.配置悬浊液，并快速将悬浊液从悬浊液灌入口灌入注液泵，启动注液泵；待悬浊液在悬浊液贮存管中的液面高度达到设定高度后，依次关闭止液阀、注液泵与通气阀；
20.进行观测试验，而后利用悬浊液抽取装置抽取悬浊液，打开通气阀与排污阀排出悬浊液，将含有悬浊液样本的悬浊液抽取装置从悬浊液贮存管拆卸，从悬浊液抽取装置中取出悬浊液样本；
21.关闭排污阀，打开止液阀，通过悬浊液灌入口向注液泵中灌入清水，启动注液泵，直至水充满悬浊液贮存管，关闭止液阀与注液泵，打开排污阀排出污水；重复该过程，直到从排污阀排出清水为止。
22.上述本发明的有益效果如下：
23.本发明的取样装置，其注液泵连通于悬浊液贮存管底部，试验过程中通过注液泵向悬浊液贮存管中注入悬浊液，悬浊液由下而上逐渐充满管体，极大减少浆体扰动，且可通过调整注液泵的转速，实现悬浊液灌注速率的控制。
24.本发明的取样装置，可实现对悬浊液自重离析全过程的观测，并可通过在悬浊液贮存管侧部安装的悬浊液提取装置，在重力方向上定点提取悬浊液样本。
25.本发明的取样装置，其在向悬浊液贮存管灌入悬浊液后，可用于观测悬浊液中固相颗粒分布情况在重力方向逐渐变化，尤其适用于浆状、易发生不均匀沉降的无机材料悬浊液的自重离析特征规律研究，具有成本低、结构简单、操作简便的优点。
附图说明
26.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
27.图1为本发明悬浊液自重离析过程观测与定点取样装置的总体装配示意图；
28.图2为图1所示a处放大示意图；
29.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意使用；
30.其中，1-悬浊液贮存管；2-注液泵；3-悬浊液灌入口；4-支座；5-悬浊液抽取装置；6-通气阀；7-止液阀；8-排污阀；9-管体；10-活塞；11-螺纹连接；12-悬浊液贮存管管壁。
具体实施方式
31.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
32.本发明的一种典型的实施方式中，如图1所示，提出一种悬浊液自重离析过程观测与定点取样装置，该装置主要包括支座4、悬浊液贮存管1、注液泵2、悬浊液抽取装置5；其
中，悬浊液抽取装置5安装于悬浊液贮存管1上，注液泵2与悬浊液贮存管1均固定于支座4上。
33.本实施例中，悬浊液贮存管1为透明的亚克力管，便于试验过程的观测；支座放置于地面，悬浊液贮存管1竖向设置，悬浊液贮存管1与支座4采用螺纹连接方式连接，便于悬浊液贮存管1的拆卸与安装。悬浊液贮存管垂直固定于支座上，且可从支座上自由拆卸下来。
34.在悬浊液贮存管1顶端设置通气阀6，用于控制悬浊液贮存管1保持密闭或与大气相通。
35.在悬浊液贮存管1底端设置排污阀8，用于在试验后排出悬浊液与清洗装置产生的污水。
36.在悬浊液贮存管1的管壁上竖向设置多个等间距的具有螺纹的贯通孔，每一个贯通孔对应连接一个悬浊液抽取装置5。
37.注液泵2与悬浊液贮存管1底部通过管路相连，管路上设有止液阀7，防止悬浊液贮存管1中的悬浊液回流至注液泵2。注液泵2设有漏斗形的悬浊液灌入口3，且可临时储存一定体积的悬浊液。
38.如图2所示，悬浊液抽取装置横向设置，悬浊液抽取装置5由管体9与活塞10组成，通过螺纹连接于悬浊液贮存管1的管壁上，以便于拆卸，取用悬浊液样本。
39.悬浊液抽取装置5为注射器形式，管体9内设置活塞10，抽动活塞可抽取或排出液体；管体9一端设置与其内腔连通的连通管，连通管设置外螺纹和悬浊液贮存管1进行螺纹连接11；悬浊液贮存管管壁12具有一定厚度，具体设置时，在悬浊液贮存管管壁12开设多个贯通孔，贯通孔内设置螺纹，与管体9连通管的外螺纹连接。
40.结合图1与图2，对该装置的使用方法进行进一步详细说明：
41.(1)试验开始前，先将装置各部分安装连接，打开止液阀7、通气阀6，关闭排污阀8；
42.(2)将清水从悬浊液灌入口3灌入注液泵2中，启动注液泵2，待清水液面到达悬浊液贮存管1的三分之一高度处，依次关闭止液阀7与注液泵2，观察装置各连接处的密封性，无漏水现象则可正式开始试验；
43.(3)打开止液阀7与排污阀8，将装置内的清水完全排出，关闭排污阀8，将全部悬浊液抽取装置5的活塞10推至底端；
44.(4)配置悬浊液，并快速将悬浊液从悬浊液灌入口3灌入注液泵2中，启动注液泵2；
45.(5)待悬浊液在悬浊液贮存管1中的液面高度达到要求高度后，依次关闭止液阀7、注液泵2与通气阀6；
46.(6)进行观测试验，而后利用悬浊液抽取装置5抽取悬浊液，打开通气阀6与排污阀8排出悬浊液，将含有悬浊液样本的悬浊液抽取装置5从悬浊液贮存管1上拆卸下来，并进一步从悬浊液抽取装置5中取出悬浊液样本；
47.(7)关闭排污阀8，打开止液阀7，通过悬浊液灌入口3向注液泵2中灌入清水，启动注液泵2，直至水充满悬浊液贮存管1，关闭止液阀7与注液泵2，打开排污阀8排出污水；
48.(8)重复步骤(7)，直到从排污阀8排出清水为止。
49.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。