CN203772695U - 变水头渗透试验仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种变水头渗透试验仪，包括激光发射器、测压管、激光光电开关和计时器；所述测压管设置于激光发射器和激光光电开关之间，使得当激光发射器发射的激光穿过无水的测压管时恰好照射在激光光电开关上，激光光电按开关闭合，测压管有水时，激光光电开关断开；所述计时器上设置有计时起始按钮并与激光光电开关相连接，激光光电开关闭合时，计时器停止计时。本实用新型与现有技术相比，更方便试验人控制变水头渗透试验进程，使试验结果更加精准。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自动检测水位并计时的半自动变水头渗透测试仪，属于土力学实验装置的技术领域。
背景技术
变水头渗透试验原理：水从一根直立的带有刻度的玻璃管和U形管自下而上流经土样。试验时，将玻璃管充水至需要高度后，开动秒表，测记起始水头差△h1，经时间t后，再测记终了水头差△h2，通过建立瞬时达西定律，即可推出渗透系数k的表达式。一般情况下每两组试验水头差△h=10cm。
现有的土力学渗透试验装置，需要试验者同时监测秒表时间和渗透水水位，在水位到达时，需要同时读出水位读数和秒表读数，既不方便操作，也容易因为人为因素产生误差。
光线通过圆柱形透镜时会产生折射，从而偏离原来的直线光路，空的玻璃管（如没有水的测压管）对光路影响很小，可以忽略，而装入水的测压管对光路起到圆柱形透镜作用，从而使光路偏移，使有水无水两种状态有了区别。
激光光电开关：广泛应用于各种机械，机床制造业及纺织、造纸、烟草、轻工、食品、化工、矿山、冶金部位、被广泛应用建筑、地铁等各行各业，作限位、定位检测、自动计、测速、自动保护、工业生产自动流水线及微机信号、数控装置等应用，激光光电传感器对提高自控系统的先进性和可靠性，具有巨大作用。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的在于提供一种便于自动检测测压管水位并自动计时的渗透测试仪，使得实验结果更加精准。
技术方案：本实用新型所述的变水头渗透试验仪，包括激光发射器、测压管、激光光电开关和计时器；所述测压管设置于激光发射器和激光光电开关之间，使得当激光发射器发射的激光穿过无水的测压管时恰好照射在激光光电开关上，激光光电按开关闭合，测压管有水时，激光光电开关断开；所述计时器上设置有计时起始按钮并与激光光电开关相连接，、激光光电开关闭合时，计时器停止计时。
进一步地，还包括蜂鸣器、第一标尺和电源；所述激光发射器设置于第一标 尺上；所述激光光电开关设置于第二标尺上；在第一标尺上还设置有若干触点的开关，触点之间的间隔为10cm，当激光发射器在第一标尺上移动至第一标尺的触点上时，该开关闭合；将电源一极串联设置在第一标尺上的开关、激光光电开关和蜂鸣器后再连接至该电源的另一极。
进一步地，还包括第二标尺；激光光电开关设置于第二标尺上。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：方便试验人控制变水头渗透试验进程，使试验结果更加精准。
附图说明
图1为本实用新型中激光发射器发出的激光通过无水状态的测压管折射原理图；
图2为本实用新型中激光发射器发出的激光通过有水状态的测压管折射原理图；
图3是本实用新型一种变水头渗透试验仪示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
如图1、2所示激光通过圆柱形透镜折射原理，当激光射到测压管3时，若有水，相当于通过圆柱形透镜，激光经过测压管3和水柱4以下图形式偏移；无水则近似以直线通过。当测压管3有水时，激光发射器2上的激光照射不到激光光电开关6，当测压管3处于无水状态时，激光发射器2发射的激光恰好照射到激光光电开关6上。
如图3所示，1）当实验开始时，先将测压管3内的水清空，调整激光发射器2在第一标尺1上的位置至第一标尺1上的触点处，调整激光光电开关6在第二标尺5上的高度。此时，若激光发射器2和激光光电开关6位置均调整正确，蜂鸣器发出蜂鸣，表明该装置已经调整好可以进行后续试验。
2）随后在测压管3内灌注水，测量计算起始水头差△h1。此时，测压管3内的水位开始下降，同时摁下计时起始按钮，待到水下落至激光发射器2同一水平高度处，激光触发激光光电开关6，计时器7停止计时，读取此时的时间t，此时的水头差△h即为标尺相邻刻度读数差10cm。
3）将重新调整激光发射2器至第一标尺1下方最邻近的另一触点处，重复步骤1）2），测量多组数据后根据瞬时达西定律计算的得出渗透系数的值k。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (3)
1.一种变水头渗透试验仪，其特征在于，包括激光发射器（2）、测压管（3）、激光光电开关（6）和计时器（7）；所述测压管（3）设置于激光发射器（2）和激光光电开关（6）之间，使得当激光发射器发射的激光穿过无水的测压管（3）时恰好照射在激光光电开关（6）上，激光光电按开关（6）闭合，测压管（3）有水时，激光光电开关（6）断开；所述计时器（7）上设置有计时起始按钮并与激光光电开关（6）相连接，、激光光电开关（6）闭合时，计时器停止计时。
2.根据权利要求1所述的变水头渗透试验仪，其特征在于，还包括蜂鸣器、第一标尺（1）和电源；所述激光发射器（2）设置于第一标尺（1）上；所述激光光电开关（6）设置于第二标尺（2）上；在第一标尺（1）上还设置有若干触点的开关，触点之间的间隔为10cm，当激光发射器（2）在第一标尺上移动至第一标尺（1）的触点上时，该开关闭合；将电源一极串联设置在第一标尺（1）上的开关、激光光电开关和蜂鸣器后再连接至该电源的另一极。
3.根据权利要求2所述的变水头渗透试验仪，其特征在于，还包括第二标尺（5）；激光光电开关（6）设置于第二标尺（5）上。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201420140711.4U CN203772695U (zh) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 变水头渗透试验仪 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201420140711.4U CN203772695U (zh) | 2014-03-26 | 2014-03-26 | 变水头渗透试验仪 |
Publications (1)
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| CN203772695U true CN203772695U (zh) | 2014-08-13 |
Family
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108226008A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 西安理工大学 | 自循环变水头达西渗透实验仪 |
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2014
- 2014-03-26 CN CN201420140711.4U patent/CN203772695U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108226008A (zh) * | 2018-01-18 | 2018-06-29 | 西安理工大学 | 自循环变水头达西渗透实验仪 |
| CN108226008B (zh) * | 2018-01-18 | 2020-12-18 | 西安理工大学 | 自循环变水头达西渗透实验仪 |
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