CN212722512U - 一种恒压供水设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种恒压供水设备，应用于农业水利工程技术领域，该恒压供水设备包括方形马氏瓶和进气组件；其中：所述方形马氏瓶内部设置有蓄水腔室，顶端设置有进水口，下端设置有出水口，所述蓄水腔室与所述进水口和所述出水口分别连通；所述进气组件包括：弹性密封塞、进气软管、磁体和置于所述蓄水腔室内的金属出气块。本实用新型通过上述结构设置，在实现进水口密封的同时，用户通过上下移动磁体驱动金属出气块沿着方形马氏瓶内壁上下移动，就可实现对水头高度的调节，相比已有技术，无需移动马氏瓶，调节便捷性更高，调节精度更易控制，安全高效。

Description

一种恒压供水设备

技术领域

本实用新型涉及农业水利工程技术领域，特别是涉及一种恒压供水设备。

背景技术

马氏瓶是一种基于连通器原理，使得容器内外压强一致，从而实现马氏瓶内水头恒定及自动补水的装置。然而目前市场上已有的马氏瓶存在以下问题：一是气密性差导致水头不稳定；二是入渗水位调整程序繁琐。

在开展定水头水分入渗试压时候，在调节水头的过程中，往往采用机械的升降台或者在马氏瓶底部垫东西的方式，但此种方式在调节水头的时候整个马氏瓶都在上下移动，当水从马氏瓶出水口通过软管流出的时候，由于软管水头损失的存在，实际水头会往往会低于设定的水头，因此需要反复对马氏瓶高度进行调整，对于大容量装满水的马氏瓶，这种机械调整方式不安全且耗时耗力。

因此设计简单、易操作、精度高、水位可调的马氏瓶成为该领域急需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种恒压供水设备，以克服上述技术问题。

为了解决上述问题，本实用新型公开了一种恒压供水设备，所述恒压供水设备包括方形马氏瓶和进气组件；其中：

所述方形马氏瓶内部设置有蓄水腔室，顶端设置有进水口，下端设置有出水口，所述蓄水腔室与所述进水口和所述出水口分别连通；

所述进气组件包括：弹性密封塞、进气软管、磁体和置于所述蓄水腔室内的金属出气块；

所述弹性密封塞的一端塞入所述进水口且对所述进水口具有径向压力，另一端开设有贯穿所述弹性密封塞的通孔；

所述进气软管的一端设置有进气孔，另一端穿过所述通孔置于所述蓄水腔室内；

所述磁体正对所述金属出气块并贴合在所述方形马氏瓶的外壁上，以对所述金属出气块产生吸附力；

所述金属出气块正对所述磁体并吸附在所述方形马氏瓶的内壁上，所述金属出气块上设置有出气孔和套筒，所述出气孔与所述套筒相通，所述套筒与所述进气软管固定并相通。

可选的，所述进气组件还包括拉环和进气硬管；

所述进气软管设置有进气孔的一端与所述进气硬管的一端固定，所述进气硬管的另一端与所述拉环的外壁固定，所述进气孔开设在所述拉环上。

可选的，所述进气软管的长度大于等于所述方形马氏瓶高度的1.5倍。

可选的，在所述弹性密封塞和所述进水口之间还设置有弹性气密垫片；

沿所述进水口的内壁上还开设有一圈环形槽，所述环形槽与所述进水口同轴，所述弹性气密垫片内嵌于所述环形槽中。

可选的，所述磁体包括磁铁块和手柄，所述磁铁块的一端面与所述方形马氏瓶的外壁贴合，另一端面与所述手柄固定。

可选的，所述方形马氏瓶包括马氏瓶盖子和马氏瓶腔体；

所述马氏瓶盖子的底端设置有一圈凹槽，所述马氏瓶腔体的顶端设置有一圈凸台，所述凸台与所述凹槽相互配合并连接为一体，以使所述马氏瓶盖子和所述马氏瓶腔体的连接处密封。

可选的，还包括出水口阀门，所述出水口阀门安装在所述出水口处；

所述出水口阀门与所述出水口之间设置有防漏水密封件。

与现有技术相比，本实用新型包括以下优点：

本实用新型通过弹性密封塞、进气软管、磁体和金属出气块等结构的设置，在实现进水口密封的同时，用户通过上下移动磁体驱动金属出气块沿着方形马氏瓶内壁上下移动，就可实现对水头高度的调节，相比已有技术，无需移动马氏瓶，调节便捷性更高，调节精度更易控制，安全高效。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对本实用新型的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一实施例恒压供水设备的结构示意图；

图2(a)是本实用新型一实施例马氏瓶盖子的结构示意图；

图2(b)是本实用新型一实施例马氏瓶腔体的结构示意图；

图3是本实用新型一实施例出水口阀门的结构示意图

图4是本实用新型一实施例弹性密封塞的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例弹性气密垫片的结构示意图；

图6(a)是本实用新型一实施例进气硬管的结构示意图；

图6(b)是本实用新型一实施例进气软管的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例金属出气块的结构示意图；

图8是本实用新型一实施例磁体的结构示意图。

附图标记说明：

1-方形马氏瓶，2-进气组件，101-进水口，102-出水口，103-马氏瓶盖子，104-马氏瓶腔体，105-凹槽，106-凸台，107-出水口阀门，201-弹性密封塞，202-进气软管，203-磁体，204-金属出气块，205-通孔，206-进气孔，207-出气孔，208-套筒，209-拉环，210-进气硬管，211-弹性气密垫片，212-环形槽，213-磁铁块，214-手柄，215-刻度尺。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为便于本领域技术人员更加清楚的理解本实用新型的实用新型构思，在介绍本实用新型的马氏瓶之前，有必要对已有技术中的马氏瓶以及所开展的水分入渗水头调节原理进行说明：

已有技术中的马氏瓶一般在瓶口上部设一进水口，以便给马氏瓶装水；瓶身下端侧壁上设有一固定的气孔及气孔阀门，以控制马氏瓶内的气压；瓶身底部还设置有一出水口。

水分入渗水头调节原理：

当马氏瓶中的水与土柱中土壤表面积水连通为一个供水系统时，基于连通器水量平衡的原理，理论上马氏瓶气孔位置始终与土壤表面积水液面齐平。开始工作后，当土柱中的水因入渗有微小降低时，马氏瓶中的水在势能的作用下流向土柱，使得土柱中的水稳定在原来的水位。由于土柱中水的入渗，马氏瓶中的水位下降，此时马氏瓶内的气压比大气压小，外界空气将通过马氏瓶侧壁上的气孔进入马氏瓶中使得马氏瓶内的压强增大，以达到新的平衡。当土柱中的水继续入渗时，平衡过程就是上述的重复。

然而，上述过程只是一个理想的入渗过程。实际中，当水从马氏瓶出水口通过软管流出的时候，由于软管水头损失的存在，即马氏瓶的气孔与土壤表面上的积水液面之间存在水头差。如预设对土柱开展10cm水头条件下的水分入渗试验，即需要马氏瓶向土柱提供10cm的水头，但由于水头损失的存在，使得土柱中最终积水深度可能只有8cm。此时，为了保证土柱能正常开展10cm水头的水分入渗试验，只能抬高气孔的高度，以使得马氏瓶中的气压与外部产生新的不平衡，马氏瓶中的水流向土柱，最终使得土柱中的积水深度达到10cm。

目前在调节水头的过程中，往往采用机械的升降台或者在马氏瓶底部垫东西的方式，但由于装满水的马氏瓶的体积和重量比较大，这种机械调整的方式非常不安全且耗时耗力。对于一些有大容量恒压供水需求的工厂或者企业来说，要调节马氏瓶的气孔高度难度较大。

针对本实用新型的技术问题，本实用新型提供了一种恒压供水设备，参照图1，示出了本实用新型一实施例恒压供水设备的结构示意图，恒压供水设备包括方形马氏瓶1和进气组件2；其中：

方形马氏瓶1内部设置有蓄水腔室，顶端设置有进水口101，下端设置有出水口102，蓄水腔室与进水口101和出水口102分别连通；蓄水腔室用于通过出水口102向土柱等装置供水；进水口101设置在方形马氏瓶1的顶端面上，进水口101的口径略小于顶部面的直径，用于向蓄水腔室注水以补充蓄水腔室内的水分。

进气组件2包括：弹性密封塞201、进气软管202、磁体203和置于所述蓄水腔室内的金属出气块204；弹性密封塞201的一端塞入进水口101且对进水口101具有径向压力，另一端开设有贯穿所述弹性密封塞201的通孔205；进气软管202的一端设置有进气孔206，另一端穿过所述通孔205置于蓄水腔室内；磁体203正对金属出气块204并贴合在方形马氏瓶1的外壁上，以对金属出气块204产生吸附力；金属出气块204正对所述磁体203并吸附在所述方形马氏瓶1的内壁上，金属出气块204上设置有出气孔207和套筒208，出气孔207与套筒208相通，套筒208与进气软管202固定并相通。

本实用新型通过弹性密封塞201、进气软管202、磁体203和金属出气块204等结构的设置，在实现进水口101密封的同时，用户通过上下移动磁体203驱动金属出气块204沿着方形马氏瓶1内壁上下移动，就可实现对水头高度的调节，相比已有技术，无需移动马氏瓶，调节便捷性更高，调节精度更易控制，安全高效。

在本实用新型一可选实施例中，方形马氏瓶1包括马氏瓶盖子103和马氏瓶腔体104。参照图2(a)，示出了本实用新型一实施例马氏瓶盖子103的结构示意图；参照图2(b)，示出了本实用新型一实施例马氏瓶腔体104的结构示意图。进水口101设置在马氏瓶盖子103的端面上，出水口102可设置在马氏瓶腔体104的下端侧壁上。马氏瓶盖子103的底端设置有一圈凹槽105，马氏瓶腔体104的顶端设置有一圈凸台106，凸台106与凹槽105相互配合并连接为一体，具体实现时，凸台106和凹槽105可以通过螺纹连接或通过亚克力胶、玻璃胶、热熔胶等粘结。优选采用热熔胶粘结，以便后期清理马氏瓶腔体104内部或者更换零部件时，盖子与腔体分离较为容易，且不易损伤盖子和腔体。其中，螺纹连接后再通过玻璃胶或者其他诸如亚克力胶、凡士林等进行密封，以使马氏瓶盖子103和马氏瓶腔体104的连接处密封。本实用新型通过将方形马氏瓶1设计为马氏瓶盖子103和马氏瓶腔体104可组装的结构，可有利于放置和更换金属出气块204以及对马氏瓶进行清洗。凹槽105和凸台106的设计可使得马氏瓶盖子103和马氏瓶腔体104连接的更加紧密，保证整个装置的气密性。需要说明的是，凹槽105也可以设置在马氏瓶腔体104上，凸台106也可以设置在马氏瓶盖子103上，凹槽105与凸台106的设置位置不是唯一的，能实现马氏瓶盖子103和马氏瓶腔体104的紧密结合即可。马氏瓶腔体104的外壁上设置有刻度尺215，以便于观测中空腔室内的水流量变化情况。

本实用新型的方形马氏瓶1还包括出水口阀门107，出水口阀门107安装在所述出水口102处；出水口阀门107与出水口102之间设置有防漏水密封件。防漏水密封件可采用生料带或硅胶圈等等，通过防漏水密封件的设置，可加强出水口阀门107与出水口102之间连接的紧密性，避免漏水而进一步造成水头损失。参照图3，示出了本实用新型一实施例出水口阀门107的结构示意图。

参照图4，示出了本实用新型一实施例弹性密封塞201的结构示意图，弹性密封塞201是一种具有弹性的塞体，优选可采用橡胶材料，弹性和硬度具有较好的平衡，不易损坏。密封塞采用圆台形的橡皮塞，可适用于不同口径的进水口101，且能保证将进水口101塞的紧密，实现对进水口101的密封。

在本实用新型一可选实施例中，在弹性密封塞201和进水口101之间还可设置有弹性气密垫片211；沿进水口101的内壁上开设有一圈环形槽212，环形槽212与进水口101同轴，弹性气密垫片211内嵌于所述环形槽212中。在弹性密封塞201塞入进水口101的过程中，弹性密封塞201对弹性气密垫片211施加径向的挤压力，弹性气密垫片211压缩而对弹性密封塞201施加反弹力，以挤压弹性密封塞201，从而可加强弹性密封塞201与进水口101之间的密封效果。在图2(a)中，示出了马氏瓶盖子103上的进水口101以及所开设的环形槽212的结构；参照图5，示出了本实用新型一实施例弹性气密垫片211的结构示意图。

弹性密封塞201上开设有沿弹性密封塞201的中心轴线贯穿的通孔205，该通孔205用于使进气软管202插入方形马氏瓶1的蓄水腔室内。具体实现时，该通孔205的直径可略小于进气软管202的直径，以此可对进气软管202外壁形成挤压从而实现进气软管202外壁与通孔205之间的密封，达到外部大气只有通过进气软管202上的进气孔206才能进入蓄水腔室内的目的。

当然，具体实现时，进气软管202也可能完全置于蓄水腔室内，在本实用新型一可选实施例中，进气组件2还包括拉环209和进气硬管210；进气软管202设置有进气孔206的一端与进气硬管210的一端固定，进气硬管210的另一端与拉环209的外壁固定，进气孔206开设在所述拉环209上。在操作过程中，进气硬管210替代进气软管202置于通孔205内，而进气软管202完全置于蓄水腔室内，进气硬管210的直径略大于通孔205的直径，使得进气硬管210与弹性密封塞201之间具有径向压力，进而实现进气硬管210外壁与通孔205之间的密封。相比进气软管202插入通孔205的方式，基于进气硬管210不易变形的特点，本实用新型的密封效果更好，稳定性高。本实用新型将进气软管202或进气硬管210内嵌在弹性密封塞201上，将弹性密封塞201从进水口101取开即可往方形马氏瓶1内注水，将弹性密封塞201塞住进水口101即可快速实现进水口101的密封，此结构减少了在方形马氏瓶1上的开孔数，使得整个装置具有结构稳定性好、气密性好的优点。

拉环209可以为实心管，也可以为空心管，本实用新型对拉环209的形状不作限定。当拉环209为实心管时，将进气孔206设置在拉环209与进气硬管210的连接处并与进气硬管210相通；当拉环209为空心管时，拉环209可与进气硬管210一体成型并与进气硬管210相通，此时，进气孔206可设置在拉环209的任意一处。拉环209的设置，可将进气硬管210卡在弹性密封塞201的通孔205口，保证进气硬管210不落入蓄水腔室内。参照图6(a)，示出了本实用新型一实施例进气硬管210的结构示意图，进气孔206设置在拉环209与进气硬管210的连接处；参照图6(b)，示出了本实用新型一实施例进气软管202的结构示意图，进气软管202与进气硬管210可采用螺纹连接或套接的方式连接，两者在螺纹连接或套接后，可采用热熔胶对其连接处进一步密封，以加强气密性。

由于进气软管202在外力作用下可自由移动，本实用新型一可选实施例中，将进气软管202的长度设置为大于等于方形马氏瓶1高度的1.5倍，以保证进气软管202在往方形马氏瓶1加水拿掉弹性密封塞201时具有所需的回旋长度。

参照图7，示出了本实用新型一实施例金属出气块204的结构示意图，金属出气块204可设置为半球形，也可设置为方形，其中，金属出气块204与方形马氏瓶1的内壁接触的一面为平面，以此可与方形马氏瓶1的内壁较好贴合，增大与磁体203的磁性接触面，提高稳定性。金属出气块204上的出气孔207通过金属出气块204内部通道或空腔与套筒208相通，进气软管202与套筒208相通，从而使得出气孔207与进气孔206相通。进气软管202塞入套筒208中即可与套筒208固定，本实用新型采用套筒208的设置可便于更换进气软管202，也可提高进气软管202与金属出气块204连接的稳固性。为保证出气口位置的准确，进气软管202可在塞入套管中后可再采用热熔胶等对两者连接处进气密封。

参照图8，示出了本实用新型一实施例磁体203的结构示意图，磁体203包括磁铁块213和手柄214，磁铁块213可采用强力磁铁制成，磁铁块213的一端面与方形马氏瓶1的外壁贴合，另一端面与所述手柄214固定。磁体203用于带动金属出气块204沿着方形马氏瓶1的内壁上下移动，进而实现对水头的调节功能，手柄214的设置更便于移动磁铁块213。

接下来，对本实用新型一实施例恒压供水设备的组装步骤进行说明：

第一步：将图7所示金属出气块204置于图2(b)所示马氏瓶腔体104内部，金属出气块204平面紧贴于马氏瓶腔体104内壁，然后将图8所示磁体203对准图7所示金属出气块204，通过磁力将两者紧吸附于马氏瓶腔体104内外壁两侧。

第二步：将图5所示弹性气密垫片211嵌入图2(a)所示马氏瓶盖子103中间的环形槽212，然后将图4所示弹性密封塞201插入图2(a)所示马氏瓶盖子103中间的进水口101。

第三步：将图6(a)所示进气硬管210穿入图4所示弹性密封塞201，然后将图6(b)所示进气软管202一端与进气硬管210一端相连，另一端与金属出气块204上的套管208连接，进气软管202长度为马氏瓶高度的1.5倍以上。

第四步：将图2(a)所示马氏瓶盖子103凹槽105与图2(b)所示马氏瓶腔体104上端的凸台106配合，接口处通过热熔胶粘结，使其密封为一体。

第五步：将图3的出水口阀门107裹上生料带旋转拧进插入图2(b)所示马氏瓶腔体104底端接口，马氏瓶组装完毕得到图1所示恒压供水设备。

接下来，对本实用新型的恒压供水设备的操作步骤进行详细说明：

第一步：加水操作，关闭出水口阀门107，拔掉马氏瓶本体顶部的弹性密封塞201(弹性密封塞201上的进气硬管210不用拔掉)，然后根据试验水量需求，通过引流管将水加至所需高度(也可以加满)。

第二步：气密性检查，打开图1中马氏瓶本体底端的出水口阀门107，当满足条件：一是用手按住拉环209处的进气孔206，如果没有水从出水口阀门107流出；二是挪开手指时出水口阀门107有水流出，说明马氏瓶气密性正常，此时关闭出水口阀门107。

第三步：水头调节：根据试验设定的水头高度上下移动图8所示磁体203，将图7所示金属出气块204的出水口102与试验预设的水头高度所对应的方形马氏瓶1的外壁刻度尺215齐平，水头调节完成。预设的水头高度可以指在计算实际水头损失后，所确定的水头高度。

第四步：恒压供水，试验开始后打开出水口阀门107，水从方形马氏瓶1的出水口102通过橡胶软管流向受水体(土柱或者土箱)。当土壤表面水位与出气孔207齐平时，本发明的恒压供水设备自供水停止，当土壤表面水位低于出气孔207时，本发明的恒压供水设备再次向受水体(如土柱)供水，最终实现恒压供水的目的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的一种恒压供水设备，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的结构及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种恒压供水设备，其特征在于，所述恒压供水设备包括方形马氏瓶(1)和进气组件(2)；其中：

所述方形马氏瓶(1)内部设置有蓄水腔室，顶端设置有进水口(101)，下端设置有出水口(102)，所述蓄水腔室与所述进水口(101)和所述出水口(102)分别连通；

所述进气组件(2)包括：弹性密封塞(201)、进气软管(202)、磁体(203)和置于所述蓄水腔室内的金属出气块(204)；

所述弹性密封塞(201)的一端塞入所述进水口(101)且对所述进水口(101)具有径向压力，另一端开设有贯穿所述弹性密封塞(201)的通孔(205)；

所述进气软管(202)的一端设置有进气孔(206)，另一端穿过所述通孔(205)置于所述蓄水腔室内；

所述磁体(203)正对所述金属出气块(204)并贴合在所述方形马氏瓶(1)的外壁上，以对所述金属出气块(204)产生吸附力；

所述金属出气块(204)正对所述磁体(203)并吸附在所述方形马氏瓶(1)的内壁上，所述金属出气块(204)上设置有出气孔(207)和套筒(208)，所述出气孔(207)与所述套筒(208)相通，所述套筒(208)与所述进气软管(202)固定并相通。

2.根据权利要求1所述的恒压供水设备，其特征在于，所述进气组件(2)还包括拉环(209)和进气硬管(210)；

所述进气软管(202)设置有进气孔(206)的一端与所述进气硬管(210)的一端固定，所述进气硬管(210)的另一端与所述拉环(209)的外壁固定，所述进气孔(206)开设在所述拉环(209)上。

3.根据权利要求1或2所述的恒压供水设备，其特征在于，所述进气软管(202)的长度大于等于所述方形马氏瓶(1)高度的1.5倍。

4.根据权利要求1所述的恒压供水设备，其特征在于，在所述弹性密封塞(201)和所述进水口(101)之间还设置有弹性气密垫片(211)；

沿所述进水口(101)的内壁上还开设有一圈环形槽(212)，所述环形槽(212)与所述进水口(101)同轴，所述弹性气密垫片(211)内嵌于所述环形槽(212)中。

5.根据权利要求1所述的恒压供水设备，其特征在于，所述磁体(203)包括磁铁块(213)和手柄(214)，所述磁铁块(213)的一端面与所述方形马氏瓶(1)的外壁贴合，另一端面与所述手柄(214)固定。

6.根据权利要求1所述的恒压供水设备，其特征在于，所述方形马氏瓶(1)包括马氏瓶盖子(103)和马氏瓶腔体(104)；

所述马氏瓶盖子(103)的底端设置有一圈凹槽(105)，所述马氏瓶腔体(104)的顶端设置有一圈凸台(106)，所述凸台(106)与所述凹槽(105)相互配合并连接为一体，以使所述马氏瓶盖子(103)和所述马氏瓶腔体(104)的连接处密封。

7.根据权利要求1所述的恒压供水设备，其特征在于，还包括出水口阀门(107)，所述出水口阀门(107)安装在所述出水口(102)处；

所述出水口阀门(107)与所述出水口(102)之间设置有防漏水密封件。

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