CN206772886U - 一种研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验装置，涉及岩土介质领域的钙质砂脱盐技术。本装置包括钙质砂；设置有模拟单元、供电单元和采集单元；由水箱、砂槽和盛水器组成的三层连通结构；电源、导线和电极板依次连接，电极板插入砂槽内钙质砂的两侧，给钙质砂通电；电脑、数据采集器和电导率传感器依次连接，电导率传感器插入盛水器收集到的液体中，监测电导率的变化。本实用新型可以设置电流、砂量和水量多个变量，能全面地对电流影响脱盐速率的规律进行研究；操作简单，不需要太多繁琐步骤；适用于脱盐研究和其他影响因素的试验。

Description

一种研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验装置

技术领域

本实用新型涉及岩土介质领域的钙质砂脱盐技术，尤其涉及一种研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验装置。

背景技术

钙质砂，或称碳酸盐类土，通常是指包括海洋生物(珊瑚、海藻和贝壳等) 的富含碳酸钙或其它碳酸盐类物质的特殊岩土介质。钙质砂长期在碳酸盐溶液中，经物理、生物化学作用，其中包括有机碎屑及岩屑的破碎和胶结过程，经过一定的压力、温度和溶解的变化过程，而形成的一种碳酸盐沉积物。所以它的含盐类较高，若是作为建筑材料，对建筑物的腐蚀性太大，使建筑物的寿命不长久；而且在实验室中，有时需要研究钙质砂的其它性质，希望得到盐分较少的钙质砂，此时就要对钙质砂进行脱盐处理。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于提供一种用来研究电流对钙质砂脱盐速率影响的装置，加快钙质砂的脱盐速度，提高工作效率。

一、研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验装置(简称装置)：

本装置包括钙质砂；

设置有模拟单元、供电单元和采集单元；

模拟单元由支架、水平仪、砂槽、挡板、水箱和盛水器组成；

供电单元由电源、导线和电极板组成；

采集单元由电脑、数据采集器和电导率传感器组成；

其位置和连接关系是：

支架放置在水平地面上；

砂槽由上至下安放在支架上，水平仪安装于砂槽的顶面，调整砂槽水平；

挡板插入砂槽内，钙质砂置于砂槽内；

水箱固定在砂槽上，盛水器设置在砂槽的底部，形成上、中、下的由水箱、砂槽和盛水器组成的三层连通结构；

电源、导线和电极板依次连接，电极板插入砂槽内钙质砂的两侧，给钙质砂通电；

电脑、数据采集器和电导率传感器依次连接，电导率传感器插入盛水器收集到的液体中，监测电导率的变化。

二、研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验方法

本方法包括下列步骤：

①将装置放置在水平地面上，检查各部件功能均能正常工作；

②调节砂槽内的砂槽挡和水箱内的隔断挡板的位置垂直一致，将试验配好的钙质砂放入砂槽，分层压实；

③将电极板放入砂槽内和钙质砂直接接触，电源开关关闭；

④在水箱加入蒸馏水至钙质砂饱和；

⑤测试钙质砂和盛水器内液体的电导率；

⑥在水箱内加入事先配好的CaCl₂溶液至钙质砂饱和并重复步骤⑤；

⑦在水箱内加入蒸馏水，实时测量钙质砂和新的盛水器内液体电导率，计时用时多少钙质砂和盛水器内电导率恢复至步骤⑤的水平；

⑧打开电源，并调节不同的电流进行实验，记录用时多少钙质砂和盛水器内电导率恢复至步骤⑤的水平，改变砂槽和水箱内挡板位置进行实验，记录用时多少钙质砂和盛水器内电导率恢复至⑤的水平。

本实用新型具有下列的优点和积极效果：

①可以设置电流、砂量和水量多个变量，能全面地对电流影响脱盐速率的规律进行研究；

②操作简单，不需要太多繁琐步骤；

③适用于脱盐研究和其他影响因素的试验。

附图说明

图1是本装置的结构方框图；

图2是本装置结构示意图；

图3是模拟单元10的结构示意图；

图4是支架11的结构示意图；

图5是砂槽13的结构示意图；

图6是水箱15的结构示意图；

图7是盛水器16的结构示意图；

图8是供电单元20的结构示意图；

图9是采集单元30的结构示意图；

图中：

00—钙质砂；

10—模拟单元

11—支架，111—支撑脚，112—支撑框面；

12—水平仪；

13—砂槽，131—砂槽挡板卡槽，132—砂槽出水孔，133—水平延伸面；

14—砂槽挡板；

15—水箱，151—隔断挡板，152—水箱挡板卡槽，

153—水箱出水孔，154—水箱脚；

16—盛水器，161—孔槽；

20—供电单元，

21—电源；

22—导线；

23—电极板，231—带孔凸起。

30—采集单元

31—电脑；

32—数据采集器；

33—电导率传感器，331—探头。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、装置

1、总体

如图1、2，本装置包括钙质砂00；

设置有模拟单元10、供电单元20和采集单元30；

模拟单元10由支架11、水平仪12、砂槽13、挡板14、水箱15和盛水器 16组成；

供电单元20由电源21、导线22和电极板23组成；

采集单元30由电脑31、数据采集器32和电导率传感器33组成；

其位置和连接关系是：

支架11放置在水平地面上；

砂槽13由上至下安放在支架11上，水平仪12安装于砂槽13的顶面，调整砂槽13水平；

挡板14插入砂槽13内，钙质砂00置于砂槽13内；

水箱15固定在砂槽13上，盛水器16设置在砂槽13的底部，形成上、中、下的由水箱15、砂槽13和盛水器16组成的三层连通结构；

电源21、导线22和电极板23依次连接，电极板23插入砂槽13内钙质砂 00的两侧，给钙质砂00通电；

电脑31、数据采集器32和电导率传感器33依次连接，电导率传感器33插入盛水器16收集到的液体中，监测电导率的变化。

2、功能单元

1)模拟单元

如图3，模拟单元10由支架11、水平仪12、砂槽13、挡板14、水箱15和盛水器16组成；

(1)支架11

如图4，支架11由4个支撑脚111和上下2个支撑框面112连接而成。

其功能是：支撑整个装置。

(2)水平仪12

水平仪12是一种常用的水准器，安放在砂槽13的水平延伸面133的右、下边的中点上。

其功能是：调节砂槽13的水平。

(3)砂槽13

如图5，砂槽13是一种无盖的长方形容器，在长侧壁的内壁对称设置有若干(5个)砂槽挡板卡槽131，在底面设置有外伸的砂槽出水孔132(5孔对称呈×字形)，在顶面的周边沿连接有水平延伸面133。

挡板卡槽131用于固定挡板14；

砂槽出水孔132用于输出该位置的液体用于测电导率；

在水平延伸面133的4个角设置有螺孔，螺孔位置与水箱支腿154底部的螺孔对齐，用于将水箱15固定在砂槽13上。

(4)挡板14

挡板14垂直插入砂槽13的砂槽挡板卡槽131内。

其功能是：将砂槽13隔成不同长度的小容器。

(5)水箱15

如图6，水箱15包括隔断挡板151、水箱挡板卡槽152、水箱出水孔153和水箱脚154；

水箱15是一种有4个水箱脚154的无盖的长方形容器，在长侧壁的内壁设置有水箱挡板卡槽152，在底面设置有外伸的水箱出水孔153。

其功能是：给砂槽13供水。

(6)盛水器16

如图7，盛水器16设置有孔槽161(5孔对称呈×字形)，和砂槽出水孔132 对应。

2)供电单元20

如图8，供电单元20由电源21、导线22和电极板23组成；

电源21、导线22和电极板23依次连接，电极板23插入砂槽13内钙质砂 00的两侧，给钙质砂00通电。

电源21提供电流，导线22传导电流，电极板在砂样两端提供电压，在钙质砂00内部产生电流。

3)采集单元30

如图9，采集单元30包括依次连接的电脑31、数据采集器32和电导率传感器33；

电导率传感器33插入钙质砂00或水样中，测电导率。

数据采集器32对电导率传感器33测到的电导率进行采集并传送到电脑31；

电脑31显示采集的数据。

Claims (1)

1.一种研究电流对钙质砂脱盐速率影响的试验装置，包括钙质砂(00)；

其特征在于：

设置有模拟单元(10)、供电单元(20)和采集单元(30)；

模拟单元(10)由支架(11)、水平仪(12)、砂槽(13)、挡板(14)、水箱(15)和盛水器(16)组成；

供电单元(20)由电源(21)、导线(22)和电极板(23)组成；

采集单元(30)由电脑(31)、数据采集器(32)和电导率传感器(33)组成；

其位置和连接关系是：

支架(11)放置在水平地面上；

砂槽(13)由上至下安放在支架(11)上，水平仪(12)安装于砂槽(13)的顶面，调整砂槽(13)水平；

挡板(14)插入砂槽(13)内，钙质砂(00)置于砂槽(13)内；

水箱(15)固定在砂槽(13)上，盛水器(16)设置在砂槽(13)的底部，形成上、中、下的由水箱(15)、砂槽(13)和盛水器(16)组成的三层连通结构；

电源(21)、导线(22)和电极板(23)依次连接，电极板(23)插入砂槽(13)内钙质砂(00)的两侧，给钙质砂(00)通电；

电脑(31)、数据采集器(32)和电导率传感器(33)依次连接，电导率传感器(33)插入盛水器(16)收集到的液体中，监测电导率的变化。