CN110608990B - 一种连续负压补水计量装置及补水计量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及市政工程测量技术领域，具体公开了一种连续负压补水计量装置及补水计量方法，包括设在待测水域上方的可升降支架，所述支架上端放置计重装置，所述计重装置下悬吊一个开口朝下的透明储水装置；储水装置内装满水，且储水装置下端开口与待测水域液面齐平。所述储水装置的下端开口边沿设为锯齿结构；且在所有相邻的锯齿中，其中一个锯齿具有朝向储水装置内侧的倾角，另一个锯齿具有朝向储水装置外侧的倾角；相邻锯齿间沿周向存在一定空间。在所述储水装置的外侧连接有护圈；所述护圈的下端位于储水装置的开口之下。本发明机构简单合理，使用方便，相对于以往直接用尺测量水面高度下降的方法，本发明精确度高，且测量耗时极短。

Description

一种连续负压补水计量装置及补水计量方法
技术领域
本发明涉及市政工程测量技术领域，特别是涉及一种连续负压补水计量装置及补水计量方法。
背景技术
目前市政工程中，蓄水池的渗水试验要求符合《给水排水构筑物工程施工及验收规范》，管道的渗水试验要求符合《给水排水管道工程施工及验收规范》，两规范都要求在蓄水池或管道外观质量验收合格后，全部预留孔应封堵，不得渗水；同时蓄水池或管道满水浸泡时间不少于24h，试验水头达到规定水头时开始计时，观察渗水量，应不断地向试验检测区域补水，保持液面恒定，渗水量的观察时间不得小于30分钟；且应连续三次记录来得到蓄水池或管道的渗水量q；
目前对蓄水池或管道的渗水实验，主要采用人工用尺对液面高度变化进行测量；利用测量高度再乘以蓄水池或管道截面积得出渗水量q；但是这种方法对于不规则形状和面积较大的蓄水池或管道，误差较大，试验时间较长，其结果争议也较多。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供了一种连续负压补水计量装置及补水计量方法，本装置结构简单便于使用，储水装置不仅能够实现对蓄水池或管道的实时补水，而且通过读数变化，就能够计算出储水装置内的补水量(即蓄水池或管道的渗水量)和补水速率(即蓄水池或管道的渗漏速率)，从而为蓄水池及管道渗水试验提供数据参考。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种连续负压补水计量装置，包括设在待测水域上方的可升降支架，所述支架上端放置计重装置，所述计重装置下悬吊一个开口朝下的透明储水装置；储水装置内装满水，且储水装置下端开口与待测水域液面齐平。
进一步，所述储水装置的下端开口边沿设为锯齿结构；且在所有相邻的锯齿中，其中一个锯齿具有朝向储水装置内侧的倾角，另一个锯齿具有朝向储水装置外侧的倾角；相邻锯齿间沿周向存在一定空间。
进一步，在所述储水装置的外侧连接有护圈；所述护圈的下端位于储水装置的开口之下。
进一步，所述护圈为设在储水装置外侧的圆柱状壳体；护圈内壁与储水装置的外壁之间固定有连接杆。
进一步，所述护圈下端向内水平设有一定长度的延伸部。
进一步，所述护圈也由透明材质制成。
进一步，所述计重装置下方固定有连接部一；所述储水装置的上端设有与连接部一活动连接的连接部二。
进一步，所述连接部一和连接部二由非弹性材料制成。
更进一步，上述连续负压补水计量装置的补水计量方法，包括如下步骤：
S1、将支架支立于待测水域上方的地面，在计重装置下方连接装满水的储水装置，调整支架使储水装置下端与待测水域的水平面齐平；此时计重装置的读数为储水装置的重力与储水装置内液体的重力之和G0；
S2、一旦待测水域发生渗漏，待测水域液面一下降，储水装置内部由于具有负压环境，与泄漏水量等体积的空气立即通过储水装置下端的锯齿间隙进入储水装置，空气将等体积的水从储水装置内挤压到待测水域进行补水；若待测水域持续渗漏，则储水装置持续补水；选择第一个气泡进入储水装置或时刻T1开始计时，则计时开始时计重装置的读数记为G1；
S3、随着储水装置内的水持续减少，在储水装置内的水完全进入待测水域之前，选择时刻T1+T计时结束，此时计重装置的读数记为G2；待测水域T分钟内的补水量W＝G2-G1；
S4、再结合待测水域的尺寸数据换算得到实测渗水量q测，并与标准值进行比较。
对于管道：q测＝W/T·L，
其中：W为补水量(L)；T为实测渗水观测时间(min)；L为实验管段的长度(m)；
对于蓄水池：q测＝W/A·d，
其中：W为补水量(L)；d为24h；A为蓄水池的浸湿总面积(m2)。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明通过在待进行渗水试验的水域上方设置可升降支架，在支架上吊装一个具有负压环境的储水装置，储水装置的下端开口与水域液面齐平，则水域一旦渗漏就会导致液面下降，从而储水装置为水域进行等量补水；通过设置在支架上的计重装置可以得到储水装置的水量变化，从而为计算提供数据支持。
本发明机构简单合理，使用方便，相对于以往直接用尺测量水面高度下降的方法，本发明精确度高，且测量耗时极短。
附图说明：
图1是本发明优选实施例中连续负压补水计量装置的示意图；
图2是图1的局部放大图；
图3是本发明优选实施例中支架的位置示意图；
图4是本发明优选实施例中储水装置边沿的部分锯齿示意图。
其中：1、支架；11、丝杆；2、计重装置；21、连接部一；3、储水装置；31、连接部二；32、锯齿；4、护圈；41、连接杆；42、延伸部；5、地面；6、管道；61管道液面。
具体实施方式
本发明以待测水域为管道的渗水试验为例，对一种连续负压补水计量装置进行说明，为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
如图1至图4所示，本发明公开了一种连续负压补水计量装置，包括设在管道6山口上方的可升降支架1，所述支架1上端中心处放置计重装置2，计重装置2下悬吊一个开口朝下的储水装置3；储水装置3下端开口边沿与管道液面61齐平；由于储水装置3内装满水，因此其内部气压小于外部气压，若管道液面61不下降，此时储水装置3内的水不会泄漏到管道6中；
优选的，所述计重装置下方固定有连接部一21；所述储水装置3的上端通过连接部二31与连接部一21活动连接以便于储水装置3的装卸；所述连接部一21可以选择带绳挂钩，连接部二31可选择一端与挂钩匹配的绳套，绳套的另一端与储水装置3的上端固定；所述连接部一21和连接部二31由非弹性材料制成，以免补水时由于储水装置3重量减轻，储水装置3向上移动时内部的水瞬间释放到管道6。
优选的，所述支架1是由若干竖直设置的螺纹丝杆11控制的可微调升降的装置，螺纹丝杆11上方固定有支撑板，计重装置放置在支撑板中心；该支架1主要用来微调储水装置3与管道液面61之间的位置，可在现有技术中采购得到。
优选的，所述储水装置3是采用透明材质制成以便于观察内部液面变化情况；
由于液面在容器内会形成向下弯曲的弧面，则储水装置3内的液体在下端口处也会出现壁面处水位比中心水位低的现象，从而影响外界空气进入储水装置3；为了消除这种现象，所述储水装置3为圆柱形；储水装置3的下端开口边沿设为锯齿32结构；且在所有相邻的锯齿32中，其中一个锯齿32具有朝向储水装置3内侧的倾角，另一个锯齿32具有朝向储水装置3外侧的倾角；相邻锯齿32间沿周向存在一定空间；这是为了均衡液面压力，消除储水装置3壁面处的水粘度和气阻，从而使储水装置3下端口的液面趋向水平，从而保证管道6泄漏时，空气能及时进入储水装置3内，进一步保证测量的精确。
优选的，为了防止管道6内由于水面波动而引起非泄漏情况下空气进入储水装置3，在所述储水装置3的下半部分连接有护圈4；所述护圈4的下端位于储水装置3的开口之下。具体的，所述护圈4为设在储水装置3外侧的圆柱状壳体；护圈4内壁与储水装置3的外壁之间固定有连接杆41；
优选的，所述护圈4下端向内水平设有一定长度的延伸部42；该延伸部42在竖直方向可以遮挡储水装置3边沿锯齿32，以使该处免受水面波动的冲击，能够保持液面均衡。
优选的，所述护圈4也为透明材质制成以防止阻碍对储水装置3的观察；
本发明还公开了一种连续负压补水计量装置的补水计量方法，步骤如下：
S1、将支架1支立于待测管道6上方的地面5上，在计重装置下方连接盛满水的储水装置3，调整支架1使储水装置3下端与管道6的水平面齐平；此时计重装置的读数为储水装置3的重力与储水装置3内液体的重力之和G0(忽略连接部一21及连接部二31的重力)；
S2、一旦管道6发生渗漏，管道液面61一下降，储水装置3内部由于具有负压环境，与泄漏水量等体积的空气立即通过储水装置3下端的锯齿32间隙进入储水装置3，空气将等体积的水从储水装置3内挤压到管道6进行补水，也就是管道6泄漏的水的体积等于储水装置3补入管道6内水的体积，进而管道6内水的高度始终保持不变；但是若管道6持续渗漏，则储水装置3持续补水；选择第一个气泡进入储水装置3或时刻T1开始计时，则计时开始时计重装置的读数记为G1；
S3、随着储水装置3内的水持续减少，在储水装置3内的水完全进入待测水域之前，选择时刻T1+T计时结束，此时计重装置的读数记为G2；待测水域T分钟内的补水量W＝G2-G1；
S4、再结合待测水域的尺寸数据换算得到实测渗水量q测，并与标准值进行比较。
对于管道：q测＝W/T·L，
其中：W为补水量(L)；T为实测渗水观测时间(min)；L为实验管段的长度(m)；
将得到的q测与《给水排水管道工程施工及验收规范》中规定的标准值q＝0.0046D1比较，其中D1为管道内径；若q测不大于该标准值q，则该管道的渗水量是合格的，反之不合格。
对于蓄水池：q测＝W/A·d，
其中：W为补水量(L)；d为24h；A为蓄水池的浸湿总面积(m2)；将得到的q测与《给水排水构筑物工程施工及验收规范》中规定的标准值比较，标准规定：钢筋混凝土结构水池渗水量不得超过2L/(m2·d)，砌体结构水池渗水量不得超过3L/(m2·d)。
本发明改变了目前蓄水池及管道6渗水试验手工测量的试验方法，极大缩短检测时间(五分钟左右出结果)，经重复验证，测量结果相对精准，误差小。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种连续负压补水计量装置，其特征在于：包括设在待测水域上方的可升降支架，所述支架上端放置计重装置，所述计重装置下悬吊一个开口朝下的透明储水装置；储水装置内装满水，且储水装置下端开口与待测水域液面齐平；所述储水装置的下端开口边沿设为锯齿结构；且在所有相邻的锯齿中，其中一个锯齿具有朝向储水装置内侧的倾角，另一个锯齿具有朝向储水装置外侧的倾角；相邻锯齿间沿周向存在空间；在所述储水装置的外侧连接有护圈；所述护圈的下端位于储水装置的开口之下。
2.如权利要求1所述的连续负压补水计量装置，其特征在于：所述护圈为设在储水装置外侧的圆柱状壳体；护圈内壁与储水装置的外壁之间固定有连接杆。
3.如权利要求1所述的连续负压补水计量装置，其特征在于：所述护圈下端向内水平设有延伸部。
4.如权利要求1所述的连续负压补水计量装置，其特征在于：所述护圈也由透明材质制成。
5.如权利要求1所述的连续负压补水计量装置，其特征在于：所述计重装置下方固定有连接部一；所述储水装置的上端设有与连接部一活动连接的连接部二。
6.如权利要求5所述的连续负压补水计量装置，其特征在于：所述连接部一和连接部二由非弹性材料制成。
7.如权利要求1至6任一项所述的连续负压补水计量装置的补水计量方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将支架支立于待测水域上方的地面，在计重装置下方连接装满水的储水装置，调整支架使储水装置下端与待测水域的水平面齐平；此时计重装置的读数为储水装置的重力与储水装置内液体的重力之和G0；
S2、一旦待测水域发生渗漏，待测水域液面一下降，储水装置内部由于具有负压环境，与泄漏水量等体积的空气立即通过储水装置下端的锯齿间隙进入储水装置，空气将等体积的水从储水装置内挤压到待测水域进行补水；若待测水域持续渗漏，则储水装置持续补水；选择第一个气泡进入储水装置或时刻T1开始计时，则计时开始时计重装置的读数记为G1；
S3、随着储水装置内的水持续减少，在储水装置内的水完全进入待测水域之前，选择时刻T1+T计时结束，此时计重装置的读数记为G2；待测水域T分钟内的补水量；
S4、再结合待测水域的尺寸数据换算得到实测渗水量 测，并与标准值进行比较；
对于管道： ，
其中：W为补水量（L）；T为实测渗水观测时间（min）；L为实验管段的长度（m）；
对于蓄水池：，
其中：W为补水量（L）；d为24h；A为蓄水池的浸湿总面积（m2）。
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