模拟常水头渗透装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种模拟常水头渗透装置，用于测量渗透介质的渗透系数，特征在于，包括常水头调节部，渗透部，渗透液存储部；常水头调节部包括水头储水单元以及回水软管，渗透部包括渗透单元以及渗透出水管，水由水头储水单元底部流入渗透单元，经渗透单元底部向上渗流，排除渗透介质内的空气实现渗透过程；其中，通过抬高或降低回水软管靠近水头储水单元的部分，可以调节水头储水单元内部的水面高度，从而实现水头的调节。本实用新型体积较小，操作简单，可在普通试验平台上操作，并且可以实现多余水量的循环利用，节约水资源。
【专利说明】
模拟常水头渗透装置
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及一种渗透试验装置，具体涉及一种模拟常水头渗透装置。
【背景技术】
[0002]过滤(包括生物过滤)应用于工业生产、空气净化、污水及饮用水处理等领域，用于去除液体中不需要的混合物和气体中的悬浮物颗粒。其中，过滤过程中表示材料水力能力的渗透系数直接决定了过滤的效率和速度。
[0003]此外，渗透系数是分析土中动水压力和土工结构物在降水及水位变化作用下稳定性所必需的参数。目前，渗透系数的测量主要采用常水头渗透仪，常水头渗透仪操作复杂、体积较大不便于试验，并且采用常水头渗透仪进行渗透试验的费用较为昂贵。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种模拟常水头渗透装置，该装置通过简单操作即可达到测量渗透系数的目的。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]本实用新型提供一种模拟常水头渗透装置，用于测量渗透介质的渗透系数，其特征在于，包括:
[0007]常水头调节部，包括水头储水单元以及回水软管，水头储水单元顶部连通有注水管，底部与出水管的一端相连通，水头储水单元的侧壁上对称地设有至少两个回水孔，位于同一水平面上，分别与回水软管的一端连通；
[0008]渗透部，包括渗透单元以及渗透出水管，渗透单元容纳有渗透介质，底端与出水管的另一端相连通，渗透单元的侧壁上对称地设有至少两个渗透出水孔，分别与渗透出水管的一端相连通，渗透出水孔位于同一水平面上，该水平面的高度高于渗透介质的顶端；
[0009]渗透液存储部，内部接入渗透出水管的另一端，用于存储渗透部流出的渗透液；
[0010]其中，通过改变回水软管靠近水头储水单元的部分在回水孔上方的位置，调节水头储水单元内部的水面高度，从而实现水头的调节。
[0011]进一步，本实用新型所提供的模拟常水头渗透装置还包括回水存储部，内部接入回水软管的另一端，用于存储水头储水单元流出的多余水量。
[0012]进一步地，渗透单元内部的底端还铺设有滤网，该滤网的孔径为1_。
[0013]进一步地，注水管远离水头储水单元的一端与水龙头相连通。
[0014]进一步地，渗透单元呈圆筒状，直径为14cm，高为120cm。
[0015]进一步地，渗透单元由聚碳酸酯制成。
[0016]进一步地，水头储水单元呈圆筒状，直径为1cm，高为20cm。
[0017]进一步地，回水存储部为水池或水槽。
[0018]进一步地，渗透液存储部具有容积刻度，用于在存储渗透液的同时测量渗透液的体积。
[0019]实用新型作用与效果
[0020]本实用新型提供的模拟常水头渗透装置具有如下技术效果:
[0021 ] 一方面，由于本装置具有水头储水单元，该水头储水单元侧壁上具有回水孔并分别与回水软管相连通，通过改变回水软管靠近水头储水单元的部分在回水孔上侧的位置，即可调节水头储水单元内部的水面高度从而实现水头的调节，使渗透试验中水头调节的操作更加简便；
[0022]另一方面，本装置还具有回水存储部，水头储水单元内多余水量可通过回水软管导入回水存储部，实现多余水量的循环利用，从而节约水资源。
[0023]此外，本实用新型体积较小，使得测量材料渗透系数的试验可在普通试验平台上进行，不需要大型试验仪器，减少了试验占用空间及试验费用，能更加方便地进行材料渗透性的实验研究。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型所提供的模拟常水头渗透装置的结构示意图。
[0025]图2是水头储水单元的C-E截面图。
[0026]图3是渗透单元的A-B截面图。
[0027]图4是渗透单元的底部剖视图。
【具体实施方式】
[0028]以下结合附图和实施例对本实用新型的【具体实施方式】作进一步说明。
[0029]图1为本实用新型所提供的模拟常水头渗透装置的结构示意图，如图1所示，该装置1包括常水头调节部11、渗透部12、渗透液存储部13、回水存储部14。
[0030]如图1所示，常水头调节部11包括水头储水单元15、注水管16、回水软管17及回水软管18、出水管19，在本实施例中，水头储水单元15为直径10cm，高20cm的圆筒，顶部具有注水口 D，通过注水管16与水龙头相连通;水头储水单元15的底部具有出水口 F，与出水管19连通。
[0031]图2为水头储水单元15的C-E截面图，如图1及图2所示，水头储水单元15的侧壁同一水平面上对称地设有回水孔C、E，分别通过回水软管17及18接入回水存储部14。
[0032]如图1所示，渗透部12包括渗透单元20、渗透出水管21及渗透出水管22，在本实施例中，渗透单元20为直径14cm，高120cm的圆筒，内部容纳有渗透介质。
[0033]图3为渗透单元20的A-B截面图，如图1及图3所示，渗透单元20侧壁同一水平面上对称地设有渗透出水孔A、B，分别通过渗透出水管21及22接入渗透液存储部13，A-B面的高度高于渗透介质的顶端，在本实施例中，A-B面距离渗透单元20底端的高度约为100cm。
[0034]图4为渗透单元20的底部剖视图，如图1及图4所示，渗透单元20的底部铺设有孔径Imm的滤网，并且设有开口与出水管19相连通。
[0035]在本实施例中，渗透液存储部13为一个具有容积刻度的容量器(刻度在图中未示出)，回水存储部14为一个方形水槽。
[0036I此外，在本实施例中，渗透单元20采用聚碳酸酯制成；出水管19、回水软管17及18采用橡胶制成，直径为0.5cm;渗透出水管21及22也采用橡胶制成，直径为Icm0
[0037]本实用新型提供的模拟常水头渗透装置10可安放在普通试验平台上进行操作，具体操作步骤如下:
[0038]打开水龙头，通过注水管16向水头储水单元15中注水，水流方向如图1中的箭头所示，回水软管17及回水软管18将多余水量流至回水存储部14，使水头储水单元15内部的水面保持恒定;水头储水单元15内部的水通过出水管19流出，从渗透单元20底部流入，随后向上渗流，排除渗透介质中的空气，形成的渗透液在渗透单元20上部通过渗透出水管21及渗透出水管22流出至渗透液存储部13，实现渗透过程;通过渗透液存储部13上的容积刻度可以读出流出的渗透液体积，用以计算渗透介质的渗透系数。
[0039]其中，水头储水单元15内部水面与水平面A-B的高度差即为水头差，改变回水软管17及18靠近水头储水单元15的部分在C-E面上方的位置，可使水头储水单元15内部的水面高度上升或下降，从而实现水头差的调节；回水存储部14储存的多余水量可进行循环利用，以节约水资源。
[0040]以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并非用来限定本实用新型的实施范围。任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做各种的更动与润饰，因此，本实用新型的保护范围应当以权利要求书所界定范围为准。
[0041 ]实施例作用与效果
[0042]本实施例中提供的模拟常水头渗透装置10体积较小，结构简单，可以安放在普通试验平台上进行操作，不需要大型试验仪器，减少了试验占用空间及试验费用;通过改变回水软管17及回水软管18靠近水头储水单元15的部分在C-E面上方的位置即可实现调节水头差，操作简便，试验效率高;此外，水头储水单元15内多余的水量可通过回水软管17及回水软管18导入回水存储部14，实现多余水量的循环利用，从而节约水资源。
【主权项】
1.一种模拟常水头渗透装置，用于测量渗透介质的渗透系数，其特征在于，包括: 常水头调节部，包括水头储水单元以及回水软管，所述水头储水单元顶部连通有注水管，底部与出水管的一端相连通，所述水头储水单元的侧壁上对称地设有至少两个回水孔，该至少两个回水孔位于同一水平面上，分别与所述回水软管的一端连通； 渗透部，包括渗透单元以及渗透出水管，所述渗透单元容纳有渗透介质，底端与所述出水管的另一端相连通，所述渗透单元的侧壁上对称地设有至少两个渗透出水孔，分别与所述渗透出水管的一端相连通，所述渗透出水孔位于同一水平面上，该水平面的高度高于所述渗透介质的顶端； 渗透液存储部，内部接入所述渗透出水管的另一端，用于存储所述渗透部流出的渗透液； 其中，通过改变所述回水软管靠近所述水头储水单元的部分在所述回水孔上方的位置，调节所述水头储水单元内部的水面高度，从而实现水头的调节。2.根据权利要求1所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于，还包括: 回水存储部，内部接入所述回水软管的另一端，用于存储所述水头储水单元流出的多余水量。3.根据权利要求1所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述渗透单元内部的底端还铺设有滤网，该滤网的孔径为1_。4.根据权利要求1所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述注水管远离所述水头储水单元的一端与水龙头相连通。5.根据权利要求1所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述渗透单元呈圆筒状，直径为14cm，高为120cm。6.根据权利要求1或5所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述渗透单元由聚碳酸酯制成。7.根据权利要求1所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述水头储水单元呈圆筒状，直径为10cm，高为20cm。8.根据权利要求2所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述回水存储部为水池或水槽。9.根据权利要求1所述的模拟常水头渗透装置，其特征在于: 其中，所述渗透液存储部具有容积刻度，用于在存储渗透液的同时测量所述渗透液的体积。
【文档编号】G01N15/08GK205670111SQ201620364888
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】赵冬雪, 璩继立, 孙中明, 赵超男
【申请人】上海理工大学