CN204495691U - 一种全自动土工膜抗渗系数测定仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，包括加压装置、导气管、气压表、测距仪、土工膜固定仪以及固定基台，其中，所述加压装置设置于固定基台上，加压装置连接阀门，阀门连接气压表，气压表通过导气管连接第一全封闭储水管的输入口，第一全封闭储水管的输出口连接第二全封闭储水管，第二全封闭储水管的顶端连接测距仪，第二全封闭储水管的底端连接土工膜固定仪。本实用新型采用伺服电动缸，能够实现压力的稳定加载，减小了压力引起的误差；结构简单易操作，能够在复杂的环境中实现土工膜抗渗系数的精确测定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全自动土工膜抗渗系数测定仪。
背景技术
土工膜是以合成树脂等为基本原料，加入抗氧化剂、紫外线吸收剂、色母等辅料而制成的防水防渗透材料。具有强度高，延展性好，抗腐蚀、耐老化等特点。主要应用于工程建设领域的防渗、隔离、整治翻浆冒泥，特别适用于水头高、水压力和侧向压力大、防渗要求高的工程。土工膜抗渗性能的好坏直接影响着工程质量。
目前，国内相关科研机构围绕土工膜抗渗系数测定技术开展了大量的工作，研制出了土工膜抗渗系数测定仪。申请号为201220669610.7的中国专利公开了一种土工膜抗渗仪，包括通水室、渗透加压装置、抗渗加压装置、出水管、压力传感器和控制器。通过渗透加压装置的压力和出水管流出的水量计算土工膜的渗透性，但其存在以下不足之处：不能实时监测渗水量，水渗出后在转移的过程中会产生一部分损耗，从而降低了系数测定的精度，结构复杂。申请号为201320589314.0的中国专利公开了一种土工膜抗渗仪，包括通水室、水箱、渗透加压泵、土工膜固定架、电子流量计、缓流板。通过计算机显示的电子流量计和渗透加压泵的数值，计算得出土工膜的抗渗性能，但其存在以下不足之处：需要连接计算机才能进行读数，占用场地面积较大，体积和结构较为复杂，环境耐受力较低。
综合分析上述单位的土工膜抗渗系数测定仪，还存在如下不足之处：
1、上述装置不能实现稳定加压以及实时显示加载压力的大小。
2、上述装置中，水在渗出后的转移路径过长从而产生损耗，降低了渗透系数测定的精度。
3、上述装置的体积和结构较为复杂，环境耐受力较低。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，本装置的环境耐受力较高，结构简单操作方便，能够实现稳定加载，能够实时显示玻璃细管内水位下降的高度和加载压力，提高了测定土工膜抗渗系数的精度。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，包括加压装置、导气管、气压表、测距仪、土工膜固定仪以及固定基台，其中，所述加压装置设置于固定基台上，加压装置连接阀门，阀门连接气压表，气压表通过导气管连接第一全封闭储水管的输入口，第一全封闭储水管的输出口连接第二全封闭储水管，第二全封闭储水管的顶端连接测距仪，第二全封闭储水管的底端连接土工膜固定仪。
所述第一全封闭储水管为封闭管，内装有水，上、下端均设有封口帽，上端的封口帽一侧上设置有输入口，通过导气管连接气压表，下端的封口帽底端设有输出口。
所述第二全封闭储水管为封闭管，内装有水，上、下端均设有封口帽，下端的封口帽底端设有输出口，通过导气管连接土工膜固定仪，下端的封口帽一侧设有输入口，通过导气管连接第一全封闭储水管的输出口，上端的封口帽顶端设有开口，开口连接测距仪，第二全封闭储水管中心设有玻璃细管，玻璃细管内装有水，且玻璃细管上设有刻度。
所述第一全封闭储水管的封口帽和第二全封闭储水管的封口帽处均设有顶端封帽。
所述测距仪包括激光测距发射装置和读数装置，激光测距发射装置连接读数装置，读数装置固定于固定基台上，用于读取第二全封闭储水管的玻璃细管内水面高度。
所述激光测距发射装置连接第二全封闭储水管的开口，且连接处进行密封处理。
所述土工膜固定仪包括顶部封盖、固定仪中部支撑环、固定仪底座、垫圈、透水石和固定螺栓，所述透水石设置于固定仪中部支撑环处，土工膜放置于透水石上，在土工膜上放置垫圈，加盖顶部封盖通过固定螺栓固定，土工膜上方形成完全封闭的空间。
所述加压装置为伺服电动缸。
所述导气管为硬质塑料管。
所述固定基台呈L形，第一全封闭储水管的封口帽和第二全封闭储水管固定于固定基台的垂直端。
本实用新型的工作原理为：将土工膜固定于土工膜固定仪中，随后打开伺服电动缸和测距仪，气体通过压力表，通过压力表能够进行实时读数，压缩气体进入第一全封闭储水管中将水压入第二全封闭储水管中，第二全封闭储水管内的水位上升，压缩第二全封闭储水管中的上部分气体，导致玻璃细管的水位下降(由于存在空气层，细管内外两侧的水不会融合在一起)，细管中的水进入土工膜固定仪之中，在土工膜上表面产生均布水压力，记录下测距仪的初始读数，一定时间以后，记录加压装置的压力计读数和微型测距仪读数，微型测距仪在一段时间内的读数差值即为渗水量，结合压力计的读数，从而得出土工膜的抗渗系数。
本实用新型的有益效果为：
(1)采用伺服电动缸，能够实现压力的稳定加载，减小了压力引起的误差；
(2)采用全封闭式储水管，在固定土工膜以后，本装置能够全面封闭，降低了因外界干扰导致的水分的损耗，提高了装置的环境耐受力；
(3)采用微型测距仪监测第二全封闭储水管内玻璃细管的水位高度，一段时间后，测距仪显示读数的差值即为渗水量，通过测量玻璃细管内水位下降的高度来计算渗水量，而不采用直接测量渗水量的方法，减少了水在转移路径的损耗，能够提高土工膜抗渗系数的测定精度；
(4)本装置结构简单易操作，能够在复杂的环境中实现土工膜抗渗系数的精确测定。
附图说明
图1为本实用新型全自动土工抗渗系数测定仪的结构示意图，
图2为图1中第一全封闭储水管的三维结构示意图；
图3为图1中第二全封闭储水管的三维结构示意图；
图4为图3中第二全封闭储水管剖面图；
图5为图1中土工膜固定仪的三维结构剖面图；
其中，1-1固定基台，1-2伺服电动缸，1-3数显式气压表，1-4微型测距仪读数装置，1-5第二全封闭储水管，1-6微型测距仪激光发射装置，1-7第一全封闭储水管，1-8土工膜固定仪，2-1顶端封帽，2-2第一全封闭储水管的输入口，2-3第一全封闭储水管的输出口，2-4封口铜帽，2-5玻璃材质主体管，3-1顶端封帽，3-2上端封口铜帽，3-3导气管连接口，3-4玻璃材质主体管，3-5下端封口铜帽，3-6第二全封闭储水管的输出口，3-7玻璃细管，5-1固定仪顶部，5-2导气管连接口，5-3垫圈，5-4固定仪底部和透水石，5-5固定仪中部，5-6土工膜。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，包括加压装置、导气管、数显式气压表1-3、阀门、第一全封闭储水管1-7和第二全封闭储水管1-5、微型测距仪、土工膜固定仪1-8以及安装基台。加压装置通过导气管与阀门相连接，阀门通过导气管与气体压力表1-3相连接，而后连接到第一全封闭储水管1-7顶端，第一全封闭储水管1-7底端与第二全封闭储水管1-5底端侧边相连接，第二全封闭储水管1-5中央带刻度细管通过第二全封闭储水管 1-5底部与土工膜固定仪1-8连接，第二全封闭储水管1-5顶部装配微型测距仪，并进行密封处理。
加压装置为伺服电动缸1-2。
导气管为直径5mm的硬质塑料管，能够稳定的连接各部分零件。
数显式气压表1-3能够实时监测气体压力的数值。
第一全封闭储水管1-7为两端带铜帽的玻璃材质封闭管，内装有一定量的水，顶端与压力表通过导气管相连接，底端通过导气管与全封闭第二全封闭储水管相连接。
第二全封闭储水管1-5为两端带铜帽的玻璃材质封闭管，内装有一定量的水，第二全封闭储水管1-5中央有一根带刻度的玻璃细管3-7，内装一定量的水，第二全封闭储水管1-5底端侧边通过导气管与第一全封闭储水管1-7相连接，第二全封闭储水管1-5底部通过导气管与土工膜固定仪1-8相连接，第二全封闭储水管1-5顶部开口安装微型测距仪，并进行密封处理。
微型测距仪为微型激光测距装置，并带有读数仪，安装于第二全封闭储水管1-5顶端，方便直接获得第二全封闭储水管1-5内玻璃细管3-7中水面的高度。
土工膜固定仪1-8包括固定仪顶部封盖，固定仪中部支撑环，固定仪底座，垫圈，透水石以及三根固定螺栓。透水石位于中部支撑环，土工膜放置于透水石上，在土工膜上放置垫圈，加盖顶部封盖扭紧固定螺栓以后会在土工膜上方产生一个完全封闭的空间。
全自动土工膜抗渗系数测定仪包括固定基台1-1，伺服电动缸1-2，数显式气压表1-3，微型测距仪读数装置1-4，全封闭储水第二全封闭储水管1-5，微型测距仪1-6，全封闭储水第一全封闭储水管1-7，土工膜固定仪1-8。
如图2所示，第一全封闭储水管1-7包括顶端封帽2-1，全封闭储水第一全封闭储水管的输入口2-2，全封闭储水第一全封闭储水管的输出口2-3，封口铜帽2-4，玻璃材质主体管2-5，第一全封闭储水管中装有一定量的水。
如图3所示，第二全封闭储水管1-5包括顶端封帽3-1，上端封口铜帽3-2，导气管连接口3-3，玻璃材质主体管3-4，下端封口铜帽3-5，全封闭储水第二全封闭储水管的输出口3-6，玻璃细管3-7，第二全封闭储水管和玻璃细管3-7均有一定量水。
如图5所示，土工膜固定仪包括固定仪顶部5-1，导气管连接口5-2，垫圈5-3，固定仪底部和透水石5-4，固定仪中部5-5和土工膜5-6。
测试土工膜抗渗系数的时候，将土工膜固定于图5所示的土工膜固定仪中，随后打开伺服电动缸1-2和微型测距仪1-4，气体通过数显式压力表1-3，通过压力表能够进行实时读数，压缩气体进入第一全封闭储水管1-7中将水压入第二全封闭储水管1-5中，第二全封闭储水管内的水位上升，压缩第二全封闭储水管中的上部分气体，导致玻璃细管4-5的水位下降(由于存在空气层，细管内外两侧的水不会融合在一起)，细管中的水进入土工膜固定仪之中，在土工膜上表面产生均布水压力，记录下微型测距仪的初始读数，一定时间以后，记录伺服电动缸1-2的压力计读数和微型测距仪1-4读数，结合微型测距仪初始读数计算出土工膜的抗渗系数。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：包括加压装置、导气管、气压表、测距仪、土工膜固定仪以及固定基台，其中，所述加压装置设置于固定基台上，加压装置连接阀门，阀门连接气压表，气压表通过导气管连接第一全封闭储水管的输入口，第一全封闭储水管的输出口连接第二全封闭储水管，第二全封闭储水管的顶端连接测距仪，第二全封闭储水管的底端连接土工膜固定仪。
2.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述第一全封闭储水管为封闭管，内装有水，上、下端均设有封口帽，上端的封口帽一侧上设置有输入口，通过导气管连接气压表，下端的封口帽底端设有输出口。
3.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述第二全封闭储水管为封闭管，内装有水，上、下端均设有封口帽，下端的封口帽底端设有输出口，通过导气管连接土工膜固定仪，下端的封口帽一侧设有输入口，通过导气管连接第一全封闭储水管的输出口，上端的封口帽顶端设有开口，开口连接测距仪，第二全封闭储水管中心设有玻璃细管，玻璃细管内装有水，且玻璃细管上设有刻度。
4.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述第一全封闭储水管的封口帽和第二全封闭储水管的封口帽处均设有顶端封帽。
5.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述测距仪包括激光测距发射装置和读数装置，激光测距发射装置连接读数装置，读数装置固定于固定基台上，用于读取第二全封闭储水管的玻璃细管内水面高度。
6.如权利要求5所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述激光测距发射装置连接第二全封闭储水管的开口，且连接处进行密封处理。
7.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述土工膜固定仪包括顶部封盖、固定仪中部支撑环、固定仪底座、垫圈、透水石和固定螺栓，所述透水石设置于固定仪中部支撑环处，土工膜放置于透水石上，在土工膜上放置垫圈，加盖顶部封盖通过固定螺栓固定，土工膜上方形成完全封闭的空间。
8.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述加压装置为伺服电动缸。
9.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述导气管为硬质塑料管。
10.如权利要求1所述的一种全自动土工膜抗渗系数测定仪，其特征是：所述固定基台 呈L形，第一全封闭储水管的封口帽和第二全封闭储水管固定于固定基台的垂直端。
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