CN219161926U - 一种单环渗水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单环渗水装置，包括渗水铁环、设置在所述渗水铁环内且用于测量所述渗水铁环内水位的水位测量单元、以及与所述渗水铁环连接且用于向所述渗水铁环内注水的注水单元。本实用新型通过设置所述水位测量单元可对所述渗水铁环内的水位进行实时控制，并通过所述注水单元随时对所述渗水铁环内的水量进行补充，结构简单，易于操作，不需要人工控制渗水铁环内的水量，避免出现水量难以控制的情况，提高了单环渗水试验的精度，简化了传统单环渗水试验的水量补给问题。

Description

一种单环渗水装置

技术领域

本实用新型属于土木工程测试仪器技术领域，尤其是涉及一种单环渗水装置。

背景技术

随着国家大力发展城市周边生态环境，近年来越来越多的河道、湖区生态环境治理开始建设，与水利相关的岩土参数是必不可少的，野外勘探时常常采用单环渗水试验对地基土的渗透性进行测试，为设计提供岩土的水文参数。单环渗水试验是一种常见的野外测定包气带松散层和岩层渗透系数的简易方法，尤其适用于地下水位以上的砂土、砂卵砾石等土层。目前常见的单环渗水试验：将铁环嵌入需要测定渗透系数的地基土层中，向环内倒水，水位高于地基土层约10cm，让其自动下渗，同时随着水量下渗，需要人工不断进行水量补给，同时记录渗水时间，待时间—渗水量相对稳定后，通过公式计算得出地基土的渗透系数。上述试验方法存在的弊端是试验过程中采用直尺或刻度的方法人工进行水量补给，在不同的测试地层中水量消耗不一，通常出现水量难以控制的情况，因此，渗透系数存在较大的误差，影响试验精度。正如专利号为CN209745771U的中国专利，《一种用于现场单环渗水试验装置》中记载的，利用水位感应器对水量进行测量，需要预先对水位感应器进行设置，然后利用流量计多次测量来维持水位的稳定，步骤较为繁琐。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种单环渗水装置，通过设置所述水位测量单元可对所述渗水铁环内的水位进行实时控制，并通过所述注水单元随时对所述渗水铁环内的水量进行补充，结构简单，易于操作，不需要人工控制渗水铁环内的水量，避免出现水量难以控制的情况，提高了单环渗水试验的精度，简化了传统单环渗水试验的水量补给问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种单环渗水装置，其特征在于：包括渗水铁环、设置在所述渗水铁环内且用于测量所述渗水铁环内水位的水位测量单元、以及与所述渗水铁环连接且用于向所述渗水铁环内注水的注水单元；

所述水位测量单元包括设置在所述渗水铁环内的浮力球和设置在所述浮力球上的定位移动组件；

所述定位移动组件包括设置在所述渗水铁环一侧的定位移动机构和竖向设置在所述渗水铁环内且与所述定位移动机构配合的活动杆；所述活动杆竖向穿设在所述定位移动机构内，所述活动杆的底部和所述浮力球连接，所述活动杆的顶部穿过所述定位移动机构的顶部延伸至所述定位移动机构的上方；所述活动杆的顶部和所述定位移动机构的顶部之间设置有开合组件；

所述注水单元包括水箱、以及设置在所述渗水铁环和所述水箱之间的注水组件；所述注水组件包括连接在所述渗水铁环和所述水箱之间的水泵，所述渗水铁环和水泵之间连接有出水管，所述水箱和水泵之间连接有进水管；所述水泵上连接有直流电源，所述直流电源经所述开合组件给所述水泵通电。

上述的一种单环渗水装置，其特征在于：所述定位移动机构包括水平设置在所述渗水铁环的内侧壁上的连接杆和竖向设置在所述连接杆端部的套管，所述连接杆和套管一体成型；所述活动杆同轴套装在所述套管内，且所述活动杆可沿所述套管的高度方向上下移动；所述套管的顶部为开放结构，所述活动杆的顶端延伸至所述套管的顶部上方。

上述的一种单环渗水装置，其特征在于：所述开合组件布设在所述活动杆的顶部和所述套管的顶部之间；所述开合组件包括水平设置在所述活动杆顶部的铜片和水平设置在所述套管的顶部且与铜片配合的铜环。

上述的一种单环渗水装置，其特征在于：所述出水管上设置有水表；所述铜环与所述直流电源的正极电连接，所述铜片和所述直流电源的负极电连接，所述水泵串联在所述直流电源的负极和所述铜片之间。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置所述水位测量单元可对所述渗水铁环内的水位进行实时控制，并通过所述注水单元随时对所述渗水铁环内的水量进行补充，结构简单，易于操作，不需要人工控制渗水铁环内的水量，避免出现水量难以控制的情况，提高了单环渗水试验的精度。

2、本实用新型中利用所述活动杆在所述定位移动机构内的移动，实现所述浮力球在上下移动的过程中，水平面上的位置不发生偏移，防止出现测量误差，保证所述浮力球是对同一位置的水位进行测量。

3、本实用新型利用所述开合组件可实现对所述水泵的供电，在测量过程中水位达标则所述开合组件断开，所述水泵未供电，不需要向所述渗水铁环内补充水，当水位不达标时，所述开合组件闭合，所述水泵通电启动，向所述渗水铁环内补充水，简化了传统单环渗水试验的水量补给问题。

综上所述，本实用新型通过设置所述水位测量单元可对所述渗水铁环内的水位进行实时控制，并通过所述注水单元随时对所述渗水铁环内的水量进行补充，结构简单，易于操作，不需要人工控制渗水铁环内的水量，避免出现水量难以控制的情况，提高了单环渗水试验的精度，简化了传统单环渗水试验的水量补给问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明:

1—渗水铁环； 2—浮力球； 3—活动杆；

4—套管； 5—连接杆； 6—铜环；

7—铜片； 8—出水管； 9—水表；

12—保护电容； 13—开关控制器； 14—直流电源；

15—水泵； 16—进水管； 17—水箱。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括渗水铁环1、设置在所述渗水铁环1内且用于测量所述渗水铁环1内水位的水位测量单元、以及与所述渗水铁环1连接且用于向所述渗水铁环1内注水的注水单元；

所述水位测量单元包括设置在所述渗水铁环1内的浮力球2和设置在所述浮力球2上的定位移动组件；

所述定位移动组件包括设置在所述渗水铁环1一侧的定位移动机构和竖向设置在所述渗水铁环1内且与所述定位移动机构配合的活动杆3；所述活动杆3竖向穿设在所述定位移动机构内，所述活动杆3的底部和所述浮力球2连接，所述活动杆3的顶部穿过所述定位移动机构的顶部延伸至所述定位移动机构的上方；所述活动杆3的顶部和所述定位移动机构的顶部之间设置有开合组件；

所述注水单元包括水箱17、以及设置在所述渗水铁环1和所述水箱17之间的注水组件；所述注水组件包括连接在所述渗水铁环1和所述水箱17之间的水泵15，所述渗水铁环1和水泵15之间连接有出水管8，所述水箱17和水泵15之间连接有进水管16；所述水泵15上连接有直流电源14，所述直流电源14经所述开合组件给所述水泵15通电。

实际使用时，通过设置所述水位测量单元可对所述渗水铁环1内的水位进行实时控制，并通过所述注水单元随时对所述渗水铁环1内的水量进行补充，结构简单，易于操作，不需要人工控制渗水铁环1内的水量，避免出现水量难以控制的情况，提高了单环渗水试验的精度。

其中，利用所述活动杆3在所述定位移动机构内的移动，实现所述浮力球2在上下移动的过程中，水平面上的位置不发生偏移，防止出现测量误差，保证所述浮力球2是对同一位置的水位进行测量。

另外，利用所述开合组件可实现对所述水泵15的供电，在测量过程中水位达标则所述开合组件断开，所述水泵15未供电，不需要向所述渗水铁环1内补充水，当水位不达标时，所述开合组件闭合，所述水泵15通电启动，向所述渗水铁环1内补充水，简化了传统单环渗水试验的水量补给问题。

需要说明的是，将所述渗水铁环1嵌入需要测定渗透系数的地基土层中，向所述渗水铁环1内倒水，水位高于地基土层10cm，让其自动下渗，同时随着水量下渗，需要不断进行水量补给，同时记录渗水时间，待时间—渗水量相对稳定后，通过公式计算得出地基土的渗透系数。所述渗水铁环1为圆柱形空心腔体，所述渗水铁环1的顶部为开放结构；实际使用时，由于浮力作用，所述浮力球2漂浮在所述渗水铁环1内的水位线上。

如图1所示，本实施例中，所述定位移动机构包括水平设置在所述渗水铁环1的内侧壁上的连接杆5和竖向设置在所述连接杆5端部的套管4，所述连接杆5和套管4一体成型；所述活动杆3同轴套装在所述套管4内，且所述活动杆3可沿所述套管4的高度方向上下移动；所述套管4的顶部为开放结构，所述活动杆3的顶端延伸至所述套管4的顶部上方。

实际使用时，利用所述活动杆3在所述套管4内的移动，实现所述浮力球2在上下移动的过程中，水平面上的位置不发生偏移，防止出现测量误差，保证所述浮力球2是对同一位置的水位进行测量。

如图1所示，本实施例中，所述开合组件布设在所述活动杆3的顶部和所述套管4的顶部之间；所述开合组件包括水平设置在所述活动杆3顶部的铜片7和水平设置在所述套管4的顶部且与铜片7配合的铜环6。

实际使用时，利用所述铜片7和所述铜环6的导电性，使得二者连通后起到导电的作用，实现对所述水泵15的供电。

如图1所示，本实施例中，所述出水管8上设置有水表9；所述铜环6与所述直流电源14的正极电连接，所述铜片7和所述直流电源14的负极电连接，所述水泵15串联在所述直流电源14的负极和所述铜片7之间。

实际使用时，当所述渗水铁环1内需要补充水时，所述水泵15启动，将所述水箱17内的水抽取至所述渗水铁环1内；当所述渗水铁环1内水位达标时，所述水泵15关闭。利用水表9可记录进入到所述渗水铁环1内的水量。如图1所示，为了对所述水泵15的供电电路起到保护作用，在所述铜片7和所述水泵15之间串联有保护电容12。同时为了对整个供电电路起到保障作用，可在所述直流电源14的正极和所述铜环6之间串联开关控制器13，在未开始渗水试验前打开开关控制器13，避免所述铜片7和铜环6之间因操作失误连通，造成给水泵15供电的问题；渗水试验开始后先将开关控制器13闭合，在进行后续操作。

本实用新型使用时，将所述渗水铁环1嵌入需要测定渗透系数的地基土层中，并将所述注水单元和所述渗水铁环1连通；当水位小于10cm时，活动杆3上的铜环6与套管4上的铜片7接触，电路接通，驱动水泵15向渗水铁环1内输水；当水头大于10cm时，活动杆3上的铜片7与套管4上的铜环6分开，电路断开，输水停止；待测定时间渗水铁环1内的渗水量稳定并对水表9上的数值读数、记录后，关闭开关控制器13，试验结束。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (4)

1.一种单环渗水装置，其特征在于：包括渗水铁环(1)、设置在所述渗水铁环(1)内且用于测量所述渗水铁环(1)内水位的水位测量单元、以及与所述渗水铁环(1)连接且用于向所述渗水铁环(1)内注水的注水单元；

所述水位测量单元包括设置在所述渗水铁环(1)内的浮力球(2)和设置在所述浮力球(2)上的定位移动组件；

所述定位移动组件包括设置在所述渗水铁环(1)一侧的定位移动机构和竖向设置在所述渗水铁环(1)内且与所述定位移动机构配合的活动杆(3)；所述活动杆(3)竖向穿设在所述定位移动机构内，所述活动杆(3)的底部和所述浮力球(2)连接，所述活动杆(3)的顶部穿过所述定位移动机构的顶部延伸至所述定位移动机构的上方；所述活动杆(3)的顶部和所述定位移动机构的顶部之间设置有开合组件；

所述注水单元包括水箱(17)、以及设置在所述渗水铁环(1)和所述水箱(17)之间的注水组件；所述注水组件包括连接在所述渗水铁环(1)和所述水箱(17)之间的水泵(15)，所述渗水铁环(1)和水泵(15)之间连接有出水管(8)，所述水箱(17)和水泵(15)之间连接有进水管(16)；所述水泵(15)上连接有直流电源(14)，所述直流电源(14)经所述开合组件给所述水泵(15)通电。

2.根据权利要求1所述的一种单环渗水装置，其特征在于：所述定位移动机构包括水平设置在所述渗水铁环(1)的内侧壁上的连接杆(5)和竖向设置在所述连接杆(5)端部的套管(4)，所述连接杆(5)和套管(4)一体成型；所述活动杆(3)同轴套装在所述套管(4)内，且所述活动杆(3)可沿所述套管(4)的高度方向上下移动；所述套管(4)的顶部为开放结构，所述活动杆(3)的顶端延伸至所述套管(4)的顶部上方。

3.根据权利要求2所述的一种单环渗水装置，其特征在于：所述开合组件布设在所述活动杆(3)的顶部和所述套管(4)的顶部之间；所述开合组件包括水平设置在所述活动杆(3)顶部的铜片(7)和水平设置在所述套管(4)的顶部且与铜片(7)配合的铜环(6)。

4.根据权利要求3所述的一种单环渗水装置，其特征在于：所述出水管(8)上设置有水表(9)；所述铜环(6)与所述直流电源(14)的正极电连接，所述铜片(7)和所述直流电源(14)的负极电连接，所述水泵(15)串联在所述直流电源(14)的负极和所述铜片(7)之间。

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