CN211505134U - 一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，包括控制台、透水筒、水位计、溢流水槽、电磁流量计、量筒、升降台和供水储水槽，在溢流水槽的外部两侧分别设置量筒和供水储水槽，在溢流水槽的中央放置升降台，在透水筒的上端侧壁设置有第一溢流管，在溢流水槽的上端侧壁设置有第二溢流管，第二溢流管的入口端固定在溢流水槽的上端侧壁上，第二溢流管的出口端向下倾斜延伸至量筒上方，第一溢流管的入口端固定在透水筒的上端侧壁，第一溢流管的出口端向下倾延伸至供水储水槽的槽口上方，在透水筒的筒内上端设置水位计。本实用新型可方便进行透水系数测量，在制试验中可调节水头高度，进而研究水头高度对混凝土透水系数的影响。

Description

一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置

技术领域

本实用新型属于混凝土透水测试技术领域，尤其涉及一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置。

背景技术

透水混凝土是一种具有贯通性空隙的混凝土，具有较强的透水性，目前主要运用于轻交通路面铺装和地面景观铺装，透水混凝土路面能将雨水导入地下，补充地下水，缓解城市“内涝”和“热岛效应”，有利于修复城市生态环境，同我国“海绵城市”的建设密切相关。对于透水混凝土而言，透水系数是评价透水混凝土功能性至关重要的指标，然而透水系数受水头高度的影响特别大，不同的水头高度测得的透水系数具有较大的差异性。目前，混凝土透水系数的测定装置缺乏统一性，普通常水头测试装置的水头高度一般保持恒定，无法直接利用一个测试装置便捷地研究水头高度对混凝土透水系数的影响规律。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，根据测量装置可方便进行透水系数测量，在制试验中可调节水头高度，进而研究水头高度对混凝土透水系数的影响规律。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，包括控制台、透水筒、水位计、溢流水槽、电磁流量计、量筒、升降台和供水储水槽，在所述溢流水槽的外部两侧分别设置所述量筒和供水储水槽，在供水储水槽内设置有水泵，在所述溢流水槽的正中央放置所述升降台，该升降台的底端固定在所述溢流水槽底部，所述透水筒的下端通过所述升降台的顶端表面固定在溢流水槽内，该透水筒的上端从溢流水槽的口部向外伸出，所述水泵通过输水管连通至透水筒的筒口上方，在透水筒的上端侧壁设置有第一溢流管，在溢流水槽的上端侧壁设置有第二溢流管，该第二溢流管的入口端固定在溢流水槽的上端侧壁上，所述第二溢流管的出口端向下倾斜延伸至量筒的筒口上方，在所述第二溢流管上设置有电磁流量计，所述第一溢流管的入口端固定在透水筒的上端侧壁，所述第一溢流管的出口端向下倾延伸至供水储水槽的槽口上方，在透水筒的筒内上端设置所述水位计，所述水位计、电磁流量计和水泵与所述控制台电气连接。

上述方案进一步优选的，在透水筒的筒口上方的输水管端部上设置有多孔喷头。

上述方案进一步优选的，所述水位计设置在方形透水筒内且与第一溢流管的入口端平齐。

上述方案进一步优选的，所述透水筒为方形有机玻璃透水筒，其中，方形有机玻璃透水筒的厚度为3mm～8mm，方形有机玻璃透水筒的高度为570mm，底面积为155mm*155mm。

上述方案进一步优选的，所述控制台包括流量显示屏、水位指示灯、转速调节旋钮和控制器，所述流量显示屏、水位指示灯、水位计、流量计分别与所述控制器连接，该控制器的输出控制端通过转速调节旋钮与水泵电气连接。

上述方案进一步优选的，在所述升降台上设置有高度调节按钮，该透水筒升降调节的高度调节范围为0mm～200mm。

综上所述，由于本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

(1)、本实用新型的混凝土透水系数测试装置通过水位计测定有机玻璃方形透水筒中的水位高度，将有机玻璃方形透水筒中的水位高度反映到控制器和水位指示灯，有利于对水泵抽水速度的调节，准确控制试验中的水头高度。

(2)、在经过标准量筒校准之后，电磁流量计可以准确、方便的测量第二溢流管中水流量，测试时，无需再利用量筒收集第二溢流管排出的水，且通过升降台的高度调节旋钮，方便地调节水头高度，进而研究水头高度对混凝土透水系数的影响规律，据此合理评价透水混凝土的透水性能。

附图说明

图1是本实用新型一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置的结构示意图；

1-控制台，2-多孔喷头，3-输水管，4-透水筒，5-水位计，6-第一溢流管，7-溢流水槽，8-第二溢流管，9-电磁流量计，10-量筒，11-透水混凝土试件，12-高度调节按钮，13-升降台，14-供水储水槽，15-水泵，101-流量显示屏，102-水位指示灯，103-转速调节旋钮，104-控制器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

如图1所示，根据本发实用新型一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，包括控制台1、透水筒4、水位计5、溢流水槽7、电磁流量计9、量筒10、升降台13和供水储水槽14，在所述溢流水槽7的外部两侧分别设置所述量筒10和供水储水槽14，在供水储水槽14内设置有水泵15，在所述溢流水槽7的正中央放置所述升降台13，该升降台13的底端固定在所述溢流水槽7底部，在所述升降台13上设置有高度调节按钮12，所述透水筒4升降的调节范围为0mm～200mm，升降台13由不锈钢金属制成，由上面板、下底板及旋转轴、高度调节按钮12、支架等组成，下底板放置于溢流水槽底面的正中，升降台13闭合时的高度为100mm，上升最高高度为300mm，净上升最大高度为200mm；上面板面积为160mm*160mm，所述上面板的中部为网格状，方便用于透水，网格状面积为150mm*150mm，所述下面板面积为160mm*160mm；所述透水筒4的下端通过所述升降台13的顶端表面固定在溢流水槽7内，该透水筒4的上端从溢流水槽7的口部向外伸出，所述水泵15通过输水管3连通至透水筒4的筒口上方，在透水筒4的上端侧壁设置有第一溢流管6，在溢流水槽7的上端侧壁设置有第二溢流管8，该第二溢流管8的入口端固定在溢流水槽7的上端侧壁上，所述第二溢流管8的出口端向下倾斜延伸至量筒10的筒口上方，准确测量第二溢流管8的水流量，在所述第二溢流管8上设置有电磁流量计9，所述量筒10的体积为5000ml，用于校正电磁流量计9的流量，所述第一溢流管6的入口端固定在透水筒4的上端侧壁，所述第一溢流管6的出口端向下倾延伸至供水储水槽14的槽口上方，在透水筒4的筒内上端设置所述水位计5，该水位计5用于测定有机玻璃方形透水筒4中的水位高度，所述透水筒4为方形有机玻璃透水筒，其中，方形有机玻璃透水筒的厚度为3mm～8mm，方形有机玻璃透水筒的高度为570mm，底面积为155mm*155mm，方形有机玻璃透水筒由聚甲基丙烯酸甲酯制成；所述水位计5设置在方形透水筒4内的位置与第一溢流管6的入口端平齐或低于第一溢流管6的入口端，所述水位计5、电磁流量计9和水泵15与所述控制台1电气连接。

在本实用新型中，结合图1，所述溢流水槽7由有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯)制成，溢流水槽7的厚度为5mm，溢流水槽7的高度为520mm，溢流水槽7的水槽底面积为320mm*320mm；在透水筒4的筒口上方的输水管3端部上设置有多孔喷头2，该多孔喷头2用于均匀向有机玻璃方形透水筒4内均匀喷射试验用水，而且增加了水喷射至透水筒4内的力度。所述控制台1包括流量显示屏101、水位指示灯102、转速调节旋钮103和控制器104，所述控制器104为PLC控制器或单片机控制器，所述流量显示屏101、水位指示灯102、水位计5、电磁流量计9分别与所述控制器104连接，控制器104的输出控制端通过转速调节旋钮103与水泵15电气连接；所述水位计5用于接收透水筒4中的水位高度信息，当透水筒4中的水位高度超过第一溢流管的入口端时，水位指示灯102示灯为黄色，当透水筒4中的水位高度低于第一溢流管6的入口端处时，水位指示灯102为红色，当透水筒4中的水位高度位于第一溢流管6的入口端处时，水位指示灯102为绿色，利用转速调节旋钮103控制控制器104输出的PWM控制信息调整水泵15的抽水速度，使透水筒4中的水位高度位于第一溢流管6的入口端处，所述电磁流量计9用于接收第二溢流管8的水流量信息，水流量信息送入控制器进行处理并通过流量显示屏101显示流量信息。

结合图1，利用本实用新型可调节水头高度的混凝土透测试装置进行透水系数测量的具体使用步骤如下：

首先，将透水混凝土试件11用蜡侧封4个侧面，并在4个侧面涂上凡士林，嵌挤于有透水筒4的底部，最后用橡皮泥将透水混凝土试件11的上部与透水筒4的内侧壁之间缝隙进行密封；在试验测量时，取透水混凝土试件11的长度为150mm，宽度为150mm，H3高度为150mm，为了防止透水混凝土的侧渗，应用液体蜡对透水混凝土试件11的4个侧面进行侧封，然后在混凝土11的4个侧面上涂上凡士林，嵌挤于有机玻璃方形透水筒4的下部，最后用橡皮泥将透水混凝土上部与有机玻璃方形透水筒的缝隙进行密封，防止水从缝隙中流入溢流水槽7中；

其次，在升降台13放置于溢流水槽7底部正中，然后将装有透水混凝土试件11的透水筒4放置于升降台13上面板正中，当升降台13闭合时，高度H2为220mm，高度H2为透水混凝土试件11的顶面与第二溢流管8的入口端的高度差，高度H1为150mm，高度H1为第一溢流管6的入口端与第二溢流管8的入口端的高度差(即H1为水头高度)，高度H3为150mm，高度H3为透水混凝土试件11的高度，所述透水筒4升降调节的范围为0mm～200mm(也即整个测量装置的水头高度H1调节范围为150mm-350mm)；通过升降台13的高度调节按钮12调节试验所需的水头高度，并启动水泵15抽水，通过PVC输水管3和多孔喷头2向有机玻璃方形透水筒4中供水，观察水位指示灯102，当水位指示灯为黄色，通过转速调节旋钮103降低水泵15的抽水速度，当水位指示灯102为红色，再通过转速调节旋钮103提高抽水速度，直至水位指示灯102变为绿色；等待第二溢流管8的流量稳定之后，通过流量显示屏101的显示流量显并获取电磁流量计9的水流量，计算通过电磁流量计9连续两分钟的流量，上述两分钟的水流量用量筒10收集，用量筒10准确测量两分钟内的水流量，与通过电磁流量计9得到的水流量进行对比，重复以上操作三次，得到量筒准确测量的水流量(ml)与电磁流量计测量的水流量(ml)的比值K，对通过电磁流量计9得到的水流量进行修正，比值K的表达式如下；

最后，得到修正系数K之后，通过流量显示屏101读取水流量，计算通过电磁流量计9连续五分钟的流量，该流量乘上修正系数K，根据《透水水泥混凝土路面技术规程》CJJ/T135-2009中混凝土透水系数计算公式得到试验中透水混凝土的透水系数，从而根据所测量的透水系数研究水头高度对混凝土透水系数的影响规律，合理评价透水混凝土的透水性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，其特征在于：包括控制台(1)、透水筒(4)、水位计(5)、溢流水槽(7)、电磁流量计(9)、量筒(10)、升降台(13)和供水储水槽(14)，在所述溢流水槽(7)的外部两侧分别设置所述量筒(10)和供水储水槽(14)，在供水储水槽(14)内设置有水泵(15)，在所述溢流水槽(7)的正中央放置所述升降台(13)，该升降台(13)的底端固定在所述溢流水槽(7)底部，所述透水筒(4)的下端通过所述升降台(13)的顶端表面固定在溢流水槽(7)内，该透水筒(4)的上端从溢流水槽(7)的口部向外伸出，所述水泵(15)通过输水管(3)连通至透水筒(4)的筒口上方，在透水筒(4)的上端侧壁设置有第一溢流管(6)，在溢流水槽(7)的上端侧壁设置有第二溢流管(8)，该第二溢流管(8)的入口端固定在溢流水槽(7)的上端侧壁上，所述第二溢流管(8)的出口端向下倾斜延伸至量筒(10)的筒口上方，在所述第二溢流管(8)上设置有电磁流量计(9)，所述第一溢流管(6)的入口端固定在透水筒(4)的上端侧壁，所述第一溢流管(6)的出口端向下倾延伸至供水储水槽(14)的槽口上方，在透水筒(4)的筒内上端设置所述水位计(5)，所述水位计(5)、电磁流量计(9)和水泵(15)与所述控制台(1)电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，其特征在于：在透水筒(4)的筒口上方的输水管(3)的端部上设置有多孔喷头(2)。

3.根据权利要求1所述的一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，其特征在于：所述水位计(5)设置在透水筒(4)内且与第一溢流管(6)的入口端平齐。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，其特征在于：所述透水筒(4)为方形有机玻璃透水筒，其中，方形有机玻璃透水筒的厚度为3mm～8mm，方形有机玻璃透水筒的高度为570mm，底面积为155mm*155mm。

5.根据权利要求1所述的一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，其特征在于：所述控制台(1)包括流量显示屏(101)、水位指示灯(102)、转速调节旋钮(103)和控制器(104)，所述流量显示屏(101)、水位指示灯(102)、水位计(5)、流量计(9)分别与所述控制器(104)连接，控制器(104)的输出控制端通过转速调节旋钮(103)与水泵(15)电气连接。

6.根据权利要求1所述一种可调节水头高度的混凝土透水系数测量装置，其特征在于：在所述升降台(13)上设置有高度调节按钮(12)，该透水筒(4)升降调节的高度调节范围为0mm～200mm。

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