CN210108907U - 一种土工渗透试验无气水制作及供水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及土工渗透试验设备领域，具体涉及一种土工渗透试验无气水制作及供水装置。本实用新型一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，包括智能检测控制器，抽气水桶和储水桶，抽气水桶包括抽气水桶盖和抽气水桶体，抽气水桶下方设有储水桶，储水桶与抽气水桶通过放水管连接，放水管上设有放水电动球阀和浮子式水阀（浮子式水阀用于控制储水桶的最高水位，防止水从储水桶溢出），浮子式水阀位于储水桶内，抽气水桶盖上设有抽气水桶进水管，水位传感器一和抽气水桶进气抽气管，抽气水桶进水管设有进水电动球阀，储水桶设有水位传感器二和出水管道，出水管道一端连接渗透试验需加水处，出水管道上设有加压泵。

Description

一种土工渗透试验无气水制作及供水装置

技术领域

本实用新型涉及土工渗透试验设备领域，具体涉及一种土工渗透试验无气水制作及供水装置。

背景技术

土工渗透试验是测定土体渗透系数的常规试验，它在水利工程中尤为显得重要。由于一般水体中都会溶解部分空气，在试验时当低温的水进入较高温的试样时，水将因温度升高而分解出气体来，堵塞土的孔隙，致使渗透系数逐渐降低，给试验带来一定的误差，因此试验要求使用无汽水，且水温大于气温3~4度。目前无汽水的制备采用煮沸法进行脱气，全部人工操作，且水温不大于气温，过程如下：

①将清洁水（一般是自来水）加入电热水器的储水容器至一定高度，加热烧至沸腾，排出溶解在水中空气；

②冷却至一定温度后放出，转移到渗透试验的储水筒；

③循环①②步骤，直至储水筒盛满，

④盖上盖子，以供第二天试验时使用。

人工操作制备无汽水存在以下缺点：

①全过程需要人工操作诸如：热水器烧水、脱气水转移等；

②土工渗透试验无气水用量较大，制备频繁，工作繁杂；

③不能控制试验用水的水温大于气温；

④操作工作始终占用一个人力资源。

总而言之，该项工作繁杂、需固定占用较多人力。

发明内容

本实用新型的目的是提供土工渗透试验无气水自动制作及供水装置，该装置能克服上述背景技术的不足，能够自动制备无气水，具体方案如下：

一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，包括智能检测控制器，抽气水桶和储水桶，所述抽气水桶包括抽气水桶盖和抽气水桶体，所述抽气水桶下方设有储水桶，所述储水桶与抽气水桶通过放水管连接，所述放水管上设有放水电动球阀和浮子式水阀（浮子式水阀用于控制储水桶的最高水位，防止水从储水桶溢出），所述浮子式水阀位于储水桶内，所述抽气水桶盖上设有抽气水桶进水管，水位传感器一和抽气水桶进气抽气管，所述抽气水桶进水管设有进水电动球阀，所述储水桶设有水位传感器二和出水管道，所述出水管道一端连接渗透试验需加水处，所述出水管道上设有加压泵。

所述抽气水桶盖上设有真空压力表，所述抽气水桶盖和抽气水桶体通过密封圈连接。真空压力表能够用于人工观察抽气水桶内真空数据，密封圈能够起到密封的作用。

所述土工渗透试验无气水制作及供水装置包括气温传感器，所述储水桶底部设有加热器和水温传感器，所述加热器通过加热器供电控制线与智能检测控制器连接，所述水温传感器通过储水桶水温数据线与智能检测控制器连接，所述气温传感器通过温度数据线与智能检测控制器连接。通过气温传感器，水温传感器和加热器能够保证无气水的温度高于气温3-4℃，满足实验需要。

所述水位传感器一通过抽气水桶水位计检测线与智能检测控制器连接，所述水位传感器二通过储水桶水位计检测线与智能检测控制器连接，所述放水电动球阀通过放水电动球阀供电控制线与智能检测控制器连接，所述进水电动球阀通过进水电动球阀供电控制线与智能检测控制器连接。即水位传感器一和水位传感器二的数据能够被获得，方便智能检测控制器对进水电动球阀和放水电动球阀进行控制。

所述抽气水桶进气抽气管一端设有四通接头，所述四通接头其余三个通道均通大气，其余三个通道分别设有进气电动球阀，真空泵和手动进气阀。从而能够实现进气和抽气，同时手动进气阀能够作为备用。

所述进气电动球阀通过进气球阀供电控制线与智能检测控制器连接，所述真空泵通过真空泵供电控制线与智能检测控制器连接。即智能检测控制器能够控制进气电动球阀和真空泵，从而控制进气和出气。

一种土工渗透试验无气水制作及供水装置的使用方法，包括如下步骤：

（1）调整好密封圈，检查抽气桶盖与抽气水桶的密封性，关闭手动进气阀，然后接通电源；

（2）当智能检测控制器通过水位传感器一检测抽气水桶内水位未到上限时，关闭放水电动球阀，开启进气电动球阀进气，开启进水电动球阀进水，若已经水位已经达到上限，则保持原来状态不工作；

（3）当智能检测控制器通过水位传感器一测抽气水桶内水位到上限时，继续保持关闭放水电动球阀，关闭进气电动球阀，关闭进水电动球阀，开启真空泵开始抽水中空气；

（4）连续抽气时间2-5小时后，关闭真空泵，继续保持关闭进水电动球阀，通过水位传感器二检测储水桶内水位低于上限时，开启进气电动球阀进气，开启放水电动球阀向储水桶放水；

（5）当智能检测控制器通过水位传感器二检测储水桶内水位高于上限时（若储水桶水位超过保护水位，即高于水位上限，存在水溢出的情况，浮子式水阀将关闭，从而切断水流，防止上述情况发生），关闭进气电动球阀，关闭放水电动球阀；

（6）为满足土工渗透试验要求，即水温需要高于设定温度，所述设定温度比气温高3~4度，智能检测控制器通过温度数据线连接室内气温传感器，检测室内空气温度，智能检测控制器通过储水桶水位计检测线连接水位传感器二，检测储水桶水温，当储水桶内水温低于设定温度，启动加热器工作；当储水桶内水温高于设定温度时，加热器停止工作；

（7）储水桶内无气水由外部控制器控制加压泵，从而将储水桶中的无气水供应给渗透试验需加水处；

（8）当智能检测控制器通过水位传感器一检测抽气水桶内水位低于下限时，返回步骤（2）重新开始无气水制作。

本实用新型具有以下优点：

（1）使用本实用新型进行自动制作无气水，可以按照预先设定好的操作步骤进行，完全消除了人工操作，解放了人力资源，大幅度提高了工作效率；同时满足了规范中渗透试验用水的全部要求，为确保试验的精确性提供了必要条件。

（2）本实用新型制备的无气水高于气温3-4℃，满足了实际试验的需要。

附图说明

图1 本实用新型一种土工渗透试验无气水制作及供水装置的结构示意图；

其中标号：1.智能检测控制器；11.真空泵供电控制线；12.进气球阀供电控制线；13.温度数据线；14.抽气水桶水位计检测线；15.进水电动球阀供电控制线；16.放水电动球阀供电控制线；17.加热器供电控制线；18.储水桶水温数据线；19.储水桶水位计检测线；2.抽气水桶；21.抽气水桶体；22.抽气水桶盖；23.密封圈；24.真空压力表；25.抽气水桶进气抽气管；251.四通接头；252.进气电动球阀；253.真空泵；254.手动进气阀；26.抽气水桶进水管；261.进水电动球阀；27.水位传感器一；3.放水管；31.放水电动球阀；32.浮子式水阀；4.储水桶；41.水位传感器二；42.出水管道；421.加压泵；43.加热器；44.水温传感器；5.气温传感器。

具体实施方式

下面结合图1进行进一步说明：

一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，包括智能检测控制器1，抽气水桶2和储水桶4，所述抽气水桶2包括抽气水桶盖22和抽气水桶体21，所述抽气水桶2下方设有储水桶4，所述储水桶4与抽气水桶2通过放水管3连接，所述放水管上3设有放水电动球阀31和浮子式水阀32（浮子式水阀32用于控制储水桶4的最高水位，防止水从储水桶4溢出），所述浮子式水阀32位于储水桶4内，所述抽气水桶盖22上设有抽气水桶进水管26，水位传感器一27和抽气水桶进气抽气管25，所述抽气水桶进水管26设有进水电动球阀261，所述储水桶4设有水位传感器二41和出水管道42，所述出水管道42一端连接渗透试验需加水处，所述出水管道42上设有加压泵421。

所述抽气水桶盖22上设有真空压力表23，所述抽气水桶盖22和抽气水桶体21通过密封圈23连接。真空压力表23能够用于人工观察抽气水桶2内真空数据，密封圈23能够起到密封的作用。

所述土工渗透试验无气水制作及供水装置包括气温传感器5，所述储水桶4底部设有加热器43和水温传感器44，所述加热器43通过加热器供电控制线17与智能检测控制器1连接，所述水温传感器44通过储水桶水温数据线18与智能检测控制器1连接，所述气温传感器5通过温度数据线13与智能检测控制器1连接。通过气温传感器5，水温传感器44和加热器43能够保证无气水的温度高于气温3-4℃，满足实验需要。

所述水位传感器一27通过抽气水桶水位计检测线14与智能检测控制器1连接，所述水位传感器二41通过储水桶水位计检测线19与智能检测控制器1连接，所述放水电动球阀31通过放水电动球阀供电控制线16与智能检测控制器1连接，所述进水电动球阀252通过进水电动球阀供电控制线15与智能检测控制器1连接。即水位传感器一27和水位传感器二41的数据能够被获得，方便智能检测控制器1对进水电动球阀252和放水电动球阀16进行控制。

所述抽气水桶进气抽气管25一端设有四通接头251，所述四通接头251其余三个通道均通大气，其余三个通道分别设有进气电动球阀252，真空泵253和手动进气阀254。从而能够实现进气和抽气，同时手动进气阀254能够作为备用。

所述进气电动球阀252通过进气球阀供电控制线12与智能检测控制器1连接，所述真空泵253通过真空泵供电控制线11与智能检测控制器1连接。即智能检测控制器1能够控制进气电动球阀252和真空泵253，从而控制进气和出气。

一种土工渗透试验无气水制作及供水装置的使用方法，包括如下步骤：

（1）调整好密封圈23，检查抽气桶盖22与抽气水桶2的密封性，关闭手动进气阀254，然后接通电源；

（2）当智能检测控制器1通过水位传感器一27检测抽气水桶2内水位未到上限时，关闭放水电动球阀31，开启进气电动球阀252进气，开启进水电动球阀261进水，若已经水位已经达到上限，则保持原来状态不工作；

（3）当智能检测控制器1通过水位传感器一27测抽气水桶2内水位到上限时，继续保持关闭放水电动球阀31，关闭进气电动球阀252，关闭进水电动球阀261，开启真空泵253开始抽水中空气；

（4）连续抽气时间2-5小时后，关闭真空泵253，继续保持关闭进水电动球阀261，通过水位传感器二41检测储水桶4内水位低于上限时，开启进气电动球阀252进气，开启放水电动球阀31向储水桶4放水；

（5）当智能检测控制器1通过水位传感器二41检测储水桶4内水位高于上限时（若储水桶4水位超过保护水位，即高于水位上限，存在水溢出的情况，浮子式水阀32将关闭，从而切断水流，防止上述情况发生），关闭进气电动球阀252，关闭放水电动球阀31；

（6）为满足土工渗透试验要求，即水温需要高于设定温度，所述设定温度比气温高3~4度，智能检测控制器1通过温度数据线13连接室内气温传感器5，检测室内空气温度，智能检测控制器1通过储水桶水位计检测线19连接水位传感器二27，检测储水桶4水温，当储水桶4内水温低于设定温度，启动加热器43工作；当储水桶4内水温高于设定温度时，加热器43停止工作；

（7）储水桶4内无气水由外部控制器控制（即当实验需要时，才开启加压泵421，将无气水运至渗透试验需加水处）加压泵421，从而将储水桶4中的无气水供应给渗透试验需加水处；

（8）当智能检测控制器1通过水位传感器一27检测抽气水桶2内水位低于下限时，返回步骤（2）重新开始无气水制作。

智能检测控制器1通过真空泵供电控制线11连接抽放气部分的真空泵253，控制进真空泵253工作；通过进气电动球阀供电控制线12连接进气电动球阀252，控制进气电动球阀252工作；通过温度数据线13连接室内的温度传感器5，用于检测室内空气温度；通过抽气水桶水位计检测线14连接抽气水桶2的水位传感器一27，用于检测抽气水桶2内上下限水位；通过进水电动球阀供电控制线15连接进水电动球阀261，控制进水电动球阀261工作；通过放水电动球阀供电控制线16连接抽气水桶部分的放水电动球阀31，控制放水电动球阀31工作；通过加热器供电控制线17连接储水桶4内加热器43，控制加热器57工作；通过储水桶水温数据线18连接储水桶4的水温传感器44，用于检测储水桶4水的温度；通过储水桶水位计检测线19连接储水桶水位传感器二41，用于检测储水桶4内上下限水位。

抽气水桶盖22与抽气水桶体21通过密封圈23连接在一起，抽气水桶体21安置在储水桶4上；真空压力表23安装在抽气水桶盖22上，穿过抽气水桶盖22并密封，真空压力表23用于人工观察抽气水桶2内真空数据。

抽气水桶进水管26一端接入自来水管，用于为抽气水桶2加水。

进气电动球阀252出气端接入四通接头251，进气电动球阀252进气端通大气，用于抽气结束时向抽气水桶2进气，满足放水时气压要求；真空泵253进气端接入四通接头251，真空泵253出气端通大气，用于抽气水桶2抽真空；手动进气阀254出气端接入四通接头251，手动进气阀254进气端通大气，手动向抽气水桶2进气，作为备用。

储水桶4顶部装有水位传感器二41，通过储水桶水位计检测线19向智能控制器1传送储水桶4内的上下限水位，当水位低于下限水位时，放水电动球阀31打开，水进入储水桶4，当水位高于上限水位时，放水电动球阀31关闭，当储水桶水位超过保护水位，即高于水位上限，存在水溢出的情况，浮子式水阀将关闭，从而切断水流，防止上述情况发生；在储水桶底部装有加热器44，控制器加热储水桶4内水温；另在储水桶4底部安装水温传感器44，通过储水桶水温数据线18将水温数据传送至智能检测控制器1。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型的实用新型构思，而非对本实用新型权利保护的限定，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，其特征在于：包括智能检测控制器，抽气水桶和储水桶，所述抽气水桶包括抽气水桶盖和抽气水桶体，所述抽气水桶下方设有储水桶，所述储水桶与抽气水桶通过放水管接，所述放水管上设有放水电动球阀和浮子式水阀，所述浮子式水阀位于储水桶内，所述抽气水桶盖上设有抽气水桶进水管，水位传感器一和抽气水桶进气抽气管，所述抽气水桶进水管设有进水电动球阀，所述储水桶设有水位传感器二和出水管道，所述出水管道一端连接渗透试验需加水处，所述出水管道上设有加压泵。

2.如权利要求1所述的一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，其特征在于：所述抽气水桶盖上设有真空压力表，所述抽气水桶盖和抽气水桶体通过密封圈连接。

3.如权利要求1所述的一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，其特征在于：所述土工渗透试验无气水制作及供水装置包括气温传感器，所述储水桶底部设有加热器和水温传感器，所述加热器通过加热器供电控制线与智能检测控制器连接，所述水温传感器通过储水桶水温数据线与智能检测控制器连接，所述气温传感器通过温度数据线与智能检测控制器连接。

4.如权利要求1所述的一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，其特征在于：所述水位传感器一通过抽气水桶水位计检测线与智能检测控制器连接，所述水位传感器二通过储水桶水位计检测线与智能检测控制器连接，所述放水电动球阀通过放水电动球阀供电控制线与智能检测控制器连接，所述进水电动球阀通过进水电动球阀供电控制线与智能检测控制器连接。

5.如权利要求1所述的一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，其特征在于：所述抽气水桶进气抽气管一端设有四通接头，所述四通接头其余三个通道均通大气，其余三个通道分别设有进气电动球阀，真空泵和手动进气阀。

6.如权利要求5所述的一种土工渗透试验无气水制作及供水装置，其特征在于：所述进气电动球阀通过进气球阀供电控制线与智能检测控制器连接，所述真空泵通过真空泵供电控制线与智能检测控制器连接。

Images