CN209311279U - 一种新型土工垂直渗透实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型土工垂直渗透实验装置，包括座台、压力鼓风机、供水桶、输水管、连通储水瓶、渗透容器，本装置包含的各元器件匀安装在座台顶侧，压力鼓风机顶端设有气管，气管一端连通在供水桶桶口偏下的位置，供水桶的桶口设有橡胶塞桶盖并密封性连接，供水桶顶端一侧设有出气管I，出气管I一侧设有螺旋调节阀，供水桶底端一侧连接输水管一端，输水管另一端连接渗透容器。本实用新型结构合理，功能齐全，整体功能性稳定，垂直空间占用小，在供水桶缺水时加水方便，操作简单。

Description

一种新型土工垂直渗透实验装置

技术领域

本实用新型属于土工渗透测试设备技术领域，特别涉及一种新型土工垂直渗透实验装置。

背景技术

渗透是液体在多孔介质中运动的现象，这一现象表达的定量指标是渗透系数，渗透系数K是一个代表土的渗透性强弱的定量指标，也是渗流计算时必须用到的一个基本参数，渗透系数越大，岩土透水性越强，为了测试一些岩土岩层的渗透系数就会用到土工渗透实验装置。

土工渗透实验装置主要是用来进行岩层或者黏质土层在变水头下渗透的实验，以便于得到渗透系数；目前现有的土工渗透实验装置一般都是利用水位的垂直高度来控制水头，如果水头的高度过低渗透进行的就会很慢，所以对水头的高度就有一定的限制，这样就会增加空间的占用，而且位置较高在操作加水或者安装装置时会非常麻烦，存在高处掉落的风险，同时操作人员也有一定的危险性；现有的实验装置是通过重力连通器原理将供水桶内的水通过重力流入输水管内，其中流速不易控制，供水桶内的水位越低供给输水管的压力就会越小，这样在测试完成后计算渗透系数时还需要考虑到压力的变化对实验的影响，计算难度也会增加，增加了实验人员的劳动强度。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中不足，提供一种新型土工垂直渗透实验装置，进行对变水头渗透的装置改造，提高仪器整体功能稳定性。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种新型土工垂直渗透实验装置，包括座台、压力鼓风机、供水桶、输水管、连通储水瓶、渗透容器，所述座台用于支撑本装置，本装置包含的各元器件匀安装在座台顶侧，所述压力鼓风机顶端设有气管，所述气管一端连通在供水桶桶口一侧的位置，所述供水桶的桶口设有橡胶塞桶盖并密封性连接，所述供水桶顶端一侧设有出气管I，所述出气管I一侧设有螺旋调节阀，压力鼓风机能够向供水桶内吹气施压，增加桶内压力，便于调节水流压力，出气管I能够通过螺旋调节阀进行对桶内压力的泄压，方便调整压力，所述供水桶底端一侧连接输水管一端，所述输水管另一端连接渗透容器，所述连通储水瓶设置在供水桶与渗透容器之间，所述连通储水瓶底端连接输水管，所述输水管一侧设有液体压力表，所述液体压力表设置在供水桶与连通储水瓶之间，所述液体压力表能够直观地显示输水管内水流压力，方便根据压力值去进行调节压力鼓风机吹风的风速，所述连通储水瓶根据连通器原理便于操作人员直观地观察供水桶内水面的高度，同时起到对水流压力进行泄压的作用；所述连通储水瓶一侧设有调压止水阀，所述调压止水阀设置在连通储水瓶与渗透容器之间，所述调压止水阀便于进行水流的通行控制；所述渗透容器包括容器盖、样品仓、排水管、排气管，所述渗透容器顶部开口由容器盖密封性封住，所述渗透容器内部设有样品仓，所述样品仓两端分别设有透水石，所述渗透容器顶端一侧设有排水管，用于排出经过样品渗透的水流，所述渗透容器底端一侧设有排气管，用于在水流进入渗透容器时排出内部气体。

优选的，所述橡胶塞桶盖一侧设有通孔，通孔有水源管，方便向供水桶内添加水。

优选的，所述输水管一侧设有螺旋式止水阀，所述螺旋式止水阀设置在液体压力表与供水桶之间，所述螺旋式止水阀方便对输水管内水流进行截流，等待压力鼓风机对供水桶进行增压。

优选的，所述输水管底侧连接有若干支架，所述支架固定安装在座台顶侧，所述支架用于支撑输水管，减轻输水管两端的压力。

优选的，所述液体压力表包含有计时器，便于实验人员读取时间，方便后续的计算。

优选的，所述连通储水瓶为封闭式，顶端一侧设有出气管II，所述出气管II一侧设有调节阀，所述调节阀用于对连通储水瓶内部进行泄压和稳定内部压力。

优选的，所述容器盖顶侧设有把手，方便操作人员开启渗透容器向内放置样品仓和透水石。

优选的，所述排气管一侧设有排气阀，便于控制渗透容器内部气压。

优选的，所述渗透容器一侧设有集水桶，所述集水桶固定安装在座台一侧，所述集水桶能够方便收集从排水管排出的水。

本实用新型与现有技术相比较有益效果表现在：

1)本装置采用横向设置，样品放置在竖直放置的渗透容器内，测试水源从样品底部向上渗透的方式进行试验，这样垂直空间占用小，在供水桶缺水时加水方便，操作简单，降低加水时的危险系数；

2)本实用新型在输水管一侧螺旋式止水阀和调压止水阀，并且在二者之间设有连通储水瓶，通过对连通储水瓶进行泄压能够方便调整供水桶内压力，同时通过螺旋式止水阀和调压止水阀稳定输水管内水流流速，可以保持压力恒定，方便后续实验人员对渗透系数的计算；

3)本装置供水桶设有橡胶塞桶盖，渗透容器设有容器盖，这样使本整体形成为密封性封闭式状态，便于稳定内部压力，并且在输水管一侧设置有液体压力表，实验系统形成一个整体式，实验数据收集的功能也较为齐全。

附图说明

附图1是本实用新型一种新型土工垂直渗透实验装置结构示意图；

附图2是本实用新型一种新型土工垂直渗透实验装置内部结构示意图；

图中：1-座台，101-支架，2-压力鼓风机，201-气管，3-供水桶，301-水源管，302-橡胶塞桶盖，303-出气管I，304-螺旋调节阀，4-输水管，401-螺旋式止水阀，402-液体压力表，403-调压止水阀，5-连通储水瓶，501-连通管，502-出气管II，503-调节阀，6-渗透容器，601-容器盖，6011-把手，602-透水石，603-样品仓，604-排水管，605-排气管，606-排气阀，7-集水桶。

具体实施方式

为方便本技术领域人员的理解，下面结合附图1-2，对本实用新型的技术方案进一步具体说明。

一种新型土工垂直渗透实验装置，包括座台1、压力鼓风机2、供水桶3、输水管4、连通储水瓶5、渗透容器6，所述座台1用于支撑本装置，本装置包含的各元器件匀安装在座台1顶侧。

所述压力鼓风机2顶端设有气管201，所述气管201一端连通在供水桶3桶口一侧的位置，所述供水桶3的桶口设有橡胶塞桶盖302并密封性连接，所述橡胶塞桶盖302一侧设有通孔，通孔密封性套接有水源管301，方便向供水桶3内添加水，所述供水桶3顶端一侧设有出气管I303，所述出气管I303一侧设有螺旋调节阀304，压力鼓风机2能够向供水桶3内吹气施压，增加桶内压力，便于调节水流压力，出气管I303能够通过螺旋调节阀304进行对桶内压力的泄压，方便调整压力。

所述供水桶3底端一侧连接输水管4一端，所述输水管4另一端连接渗透容器6，所述连通储水瓶5设置在供水桶3与渗透容器6之间，所述连通储水瓶5为封闭式，顶端一侧设有出气管II502，所述出气管II502一侧设有调节阀503，所述调节阀503用于对连通储水瓶5内部进行泄压和稳定内部压力，所述连通储水瓶5底端连接输水管4，所述输水管4一侧设有液体压力表402，所述液体压力表402设置在供水桶3与连通储水瓶5之间，所述液体压力表402能够直观地显示输水管4内水流压力，方便根据压力值去进行调节压力鼓风机2吹风的风速，所述液体压力表402包含有计时器(或者秒表)，便于实验人员读取时间，方便后续的计算，所述输水管4一侧设有螺旋式止水阀401，所述螺旋式止水阀401设置在液体压力表402与供水桶3之间，所述螺旋式止水阀401方便对输水管4内水流进行截流，等待压力鼓风机2对供水桶3进行增压，所述输水管4底侧连接有若干支架101，所述支架101固定安装在座台1顶侧，所述支架101用于支撑输水管4，减轻输水管4两端的压力，所述连通储水瓶5根据连通器原理便于操作人员直观地观察供水桶3内水面的高度，同时起到对水流压力进行泄压的作用，所述连通储水瓶5一侧设有调压止水阀403，所述调压止水阀403设置在连通储水瓶5与渗透容器6之间，所述调压止水阀403便于进行水流的通行控制。

所述渗透容器6包括容器盖601、样品仓603、排水管604、排气管605，所述渗透容器6顶部开口由容器盖601密封性封住，所述容器盖601顶侧设有把手6011，方便操作人员开启渗透容器6，所述渗透容器6内部设有样品仓603，所述样品仓603两端分别设有透水石602，所述渗透容器6顶端一侧设有排水管604，用于排出经过样品仓603渗透的水流，所述渗透容器6一侧设有集水桶7，所述集水桶7固定安装在座台1一侧，所述集水桶7能够方便收集从排水管604排出的水，所述渗透容器6底端一侧设有排气管605，用于在水流进入渗透容器6时排出内部气体，所述排气管605一侧设有排气阀606，便于控制渗透容器6内部气压。

一种新型土工垂直渗透实验装置，工作过程如下：

首先由水源管向供水桶内添加水，在添加到合适的水位时，开启压力鼓风机向供水桶内施加压力，能够加快实验进程，同时在液体压力表上读取需要的压力和时间数据，方便后续的计算，连通储水瓶能够直观地观察供水桶内水面的高度，便于控制水量，同时可以调节压力，水流通过输水管进入到渗透容器内，在压力的作用下经过透水石渗透进样品仓，经过样品仓渗透最后由排水管排到集水桶内。

以上内容仅仅是对本实用新型的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型土工垂直渗透实验装置，包括座台、压力鼓风机、供水桶、输水管、连通储水瓶、渗透容器，其特征在于本装置包含的各元器件匀安装在座台顶侧，所述压力鼓风机顶端设有气管，所述气管一端连通在供水桶桶口一侧的位置，所述供水桶的桶口设有橡胶塞桶盖并密封性连接，所述供水桶顶端一侧设有出气管I，所述出气管I一侧设有螺旋调节阀，所述供水桶底端一侧连接输水管一端，所述输水管另一端连接渗透容器，所述连通储水瓶设置在供水桶与渗透容器之间，所述连通储水瓶底端连接输水管，所述输水管一侧设有液体压力表，所述液体压力表设置在供水桶与连通储水瓶之间；所述连通储水瓶一侧设有调压止水阀，所述调压止水阀设置在连通储水瓶与渗透容器之间，所述渗透容器包括容器盖、样品仓、排水管、排气管，所述渗透容器顶部开口由容器盖密封性封住，所述渗透容器内部设有样品仓，所述样品仓两端分别设有透水石，所述渗透容器顶端一侧设有排水管，所述渗透容器底端一侧设有排气管。

2.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述橡胶塞桶盖一侧设有通孔并密封性套接有水源管。

3.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述输水管一侧设有螺旋式止水阀，所述螺旋式止水阀设置在液体压力表与供水桶之间。

4.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述输水管底侧连接有若干支架，所述支架均固定安装在座台顶侧。

5.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述液体压力表包含有计时器。

6.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述连通储水瓶为封闭式，顶端一侧设有出气管II，所述出气管II一侧设有调节阀。

7.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述容器盖顶侧设有把手。

8.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述排气管一侧设有排气阀。

9.根据权利要求1所述的一种新型土工垂直渗透实验装置，其特征在于所述渗透容器一侧设有集水桶，所述集水桶固定安装在座台一侧。