雙環(huán)自動滲水試驗儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，包括上部水箱、中部雙環(huán)裝置和下部雙環(huán)基座，所述下部雙環(huán)基座包括內(nèi)環(huán)基座和外環(huán)基座，所述中部雙環(huán)裝置包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)，在內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)環(huán)出水裝置和內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置，在內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間設(shè)置有外環(huán)出水裝置和外環(huán)水位監(jiān)測裝置，所述上部水箱包括箱體，在箱體的底部設(shè)置有內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置，在箱體上設(shè)置有數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置，數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置分別與內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置、外環(huán)水位監(jiān)測裝置、內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置連接。本發(fā)明試驗過程中無需人工控制，供水讀數(shù)均自動完成，減少了人為誤差，具有操作簡便、精確度高的優(yōu)點。
【專利說明】
雙環(huán)自動滲水試驗儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種水文地質(zhì)野外調(diào)查包氣帶滲水試驗儀器，具體地說是涉及一種雙環(huán)自動滲水試驗儀。
【背景技術(shù)】
[0002]滲水試驗方法根據(jù)試驗過程中供水的定水頭和定流量不同可以分為定水頭滲水試驗和定流量滲水試驗。傳統(tǒng)野外滲水試驗儀器相對簡單，一般采用底部置于試坑中的單環(huán)體，在單環(huán)體上標注有刻度，通過加水控制單環(huán)體中的水位不變，記錄一定時間內(nèi)的加水量來計算滲透系數(shù)，或通過記錄一定時間內(nèi)的水位下降量來計算滲透系數(shù)。試驗過程中注水、讀數(shù)均由人工完成，存在一些人為誤差，精度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種雙環(huán)自動滲水試驗儀。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是:
[0005]—種雙環(huán)自動滲水試驗儀，包括上部水箱、中部雙環(huán)裝置和下部雙環(huán)基座，所述下部雙環(huán)基座包括內(nèi)環(huán)基座和外環(huán)基座，所述中部雙環(huán)裝置包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)，在內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)環(huán)出水裝置和內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置，在內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間設(shè)置有外環(huán)出水裝置和外環(huán)水位監(jiān)測裝置，所述上部水箱包括箱體，在箱體的底部設(shè)置有內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置，內(nèi)環(huán)水流控制裝置與內(nèi)環(huán)出水裝置的頂端連接，外環(huán)水流控制裝置與外環(huán)出水裝置的頂端連接，在箱體的頂部設(shè)置有加水口，在箱體上還設(shè)置有數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置，數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置分別與內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置、外環(huán)水位監(jiān)測裝置、內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置連接。
[0006]優(yōu)選的，所述內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置和外環(huán)水位監(jiān)測裝置均包括一玻璃管，在玻璃管的上部內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一固定金屬片和第二固定金屬片，第一固定金屬片和第二固定金屬片相向布置，且位于同一水平面，在第一固定金屬片和第二固定金屬片之間留有縫隙，第一固定金屬片和第二固定金屬片分別與一導電線連接，在第一固定金屬片和第二固定金屬片的上方設(shè)置有浮動金屬片，浮動金屬片與輕質(zhì)絕緣桿的頂端連接，輕質(zhì)絕緣桿從縫隙中穿過，輕質(zhì)絕緣桿的底端連接浮動活塞。
[0007]優(yōu)選的，所述內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置均包括一閥體，在閥體上開設(shè)有進液口和出液口，在閥體的內(nèi)部設(shè)置有閥桿，在閥桿的上部設(shè)置有電磁鐵，在閥桿的下部設(shè)置有隨閥桿移動的關(guān)閉件，在閥桿的外部套設(shè)有閥座，在閥桿的底部設(shè)置有彈簧。
[0008]優(yōu)選的，所述內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置的出液口均與一渦輪流量計連接。
[0009]優(yōu)選的，所述內(nèi)環(huán)出水裝置和外環(huán)出水裝置均為一出水管，在出水管的底部設(shè)置有擴口。
[0010]優(yōu)選的，所述外環(huán)和外環(huán)基座之間、以及內(nèi)環(huán)和內(nèi)環(huán)基座之間均采用螺旋絲扣相連接。
[0011]優(yōu)選的，在內(nèi)環(huán)基座和外環(huán)基座之間設(shè)置有連接裝置，在連接裝置的上方設(shè)置有水準氣泡裝置。
[0012]優(yōu)選的，在內(nèi)環(huán)基座處設(shè)置有內(nèi)環(huán)礫石墊板，在外環(huán)基座處設(shè)置有外環(huán)礫石墊板。
[0013]本發(fā)明的有益技術(shù)效果是:
[0014](I)本發(fā)明采用雙環(huán)滲水試驗方法，較單環(huán)滲水試驗可有效防止?jié)B水向四周擴散，具有更高的精度，本發(fā)明試驗過程中無需人工控制，供水讀數(shù)均自動完成，減少了人為誤差，具有操作簡便、精確度高的優(yōu)點。
[0015](2)本發(fā)明內(nèi)、外環(huán)裝有水位監(jiān)測裝置，可以自動監(jiān)測環(huán)內(nèi)水位變化情況，水箱裝有水流控制裝置，可以在水位監(jiān)測裝置監(jiān)測到環(huán)內(nèi)水位不足時，自動為滲水試驗雙環(huán)供水，確保環(huán)內(nèi)水位穩(wěn)定，數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置具備數(shù)據(jù)記錄、處理和顯示的能力，并支持數(shù)據(jù)記錄、處理等相關(guān)參數(shù)的自定義設(shè)置。
[0016](3)本發(fā)明雙環(huán)基座通過連接裝置連接，結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，在連接裝置上設(shè)置有水準氣泡裝置，可以確保試驗中滲水橫截面水平。
[0017](4)本發(fā)明配有礫石墊板，方便環(huán)內(nèi)鋪設(shè)，促使水流沿橫截面均勻下滲。
[0018](5)本發(fā)明由多個部分組成，各部分之間采用螺旋絲扣連接，可以拆卸、組裝，便于攜帶，又確保了密封性。
【附圖說明】
[0019]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步說明:
[0020]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021 ]圖2為內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為內(nèi)環(huán)水流控制裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖4為下部雙環(huán)基座的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖5為外環(huán)礫石墊板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖6為內(nèi)環(huán)礫石墊板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:1-上部水箱，101-箱體，102-加水口，2_中部雙環(huán)裝置，201-內(nèi)環(huán)，202-外環(huán)，3-下部雙環(huán)基座，301-內(nèi)環(huán)基座，302-外環(huán)基座，4-內(nèi)環(huán)出水裝置，5-內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置，501-玻璃管，502-第一固定金屬片，503-第二固定金屬片，504-導電線，505-浮動金屬片，506-輕質(zhì)絕緣桿，507-泡沫浮動活塞，6-外環(huán)出水裝置，7-外環(huán)水位監(jiān)測裝置，8-內(nèi)環(huán)水流控制裝置，801-閥體，802-進液口，803_出液口，804_排氣口，805-閥桿，806-電磁鐵，807-關(guān)閉件，808-閥座，809-彈簧，9-外環(huán)水流控制裝置，10-數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置，11-連接裝置，12-水準氣泡裝置，13-內(nèi)環(huán)礫石墊板，14-外環(huán)礫石墊板。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，包括上部水箱1、中部雙環(huán)裝置2和下部雙環(huán)基座3。所述下部雙環(huán)基座3包括內(nèi)環(huán)基座301和外環(huán)基座302，所述中部雙環(huán)裝置2包括內(nèi)環(huán)201和外環(huán)202，內(nèi)環(huán)201固定在內(nèi)環(huán)基座301上，外環(huán)202固定在外環(huán)基座302上。在內(nèi)環(huán)201的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)環(huán)出水裝置4和內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5，在內(nèi)環(huán)201和外環(huán)202之間設(shè)置有外環(huán)出水裝置6和外環(huán)水位監(jiān)測裝置7。所述上部水箱I包括箱體101，在箱體101的底部設(shè)置有內(nèi)環(huán)水流控制裝置8和外環(huán)水流控制裝置9，內(nèi)環(huán)水流控制裝置8與內(nèi)環(huán)出水裝置4的頂端連接，外環(huán)水流控制裝置9與外環(huán)出水裝置6的頂端連接。在箱體101的頂部設(shè)置有加水口102，在箱體101上還設(shè)置有數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置10，數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置10分別與內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5、外環(huán)水位監(jiān)測裝置7、內(nèi)環(huán)水流控制裝置8和外環(huán)水流控制裝置9電控連接。
[0028]上述內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5和外環(huán)水位監(jiān)測裝置7的結(jié)構(gòu)相同。下面以內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5為例進行說明，如圖2所示，內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5包括玻璃管501，在玻璃管501的上部內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一固定金屬片502和第二固定金屬片503，第一固定金屬片502和第二固定金屬片503相向布置，且位于同一水平面，在第一固定金屬片和第二固定金屬片之間留有縫隙。第一固定金屬片502和第二固定金屬片503分別與一導電線504連接，導電線504連接電源。在第一固定金屬片502和第二固定金屬片503的上方設(shè)置有浮動金屬片505，浮動金屬片505與輕質(zhì)絕緣桿506的頂端連接，輕質(zhì)絕緣桿506從縫隙中穿過，輕質(zhì)絕緣桿506的底端連接泡沫浮動活塞507。玻璃管501位于泡沫浮動活塞507下部的腔室為進液腔508，其與內(nèi)環(huán)相連通。該裝置的工作原理是:利用水的浮力，支撐浮動金屬片505、輕質(zhì)絕緣桿506和泡沫浮動活塞507隨水位高低上下移動。當滲水內(nèi)環(huán)內(nèi)水位較低時，支撐浮動金屬片505、輕質(zhì)絕緣桿506和泡沫浮動活塞507向下移動，浮動金屬片505與第一固定金屬片502和第二固定金屬片503接觸，使線路閉合導通，進而給數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置信號，使其控制內(nèi)環(huán)水流控制裝置8開啟，水箱中水流入內(nèi)環(huán)中，實現(xiàn)內(nèi)環(huán)自動加水。當滲水內(nèi)環(huán)內(nèi)水位達到指定水位時，浮動金屬片505、輕質(zhì)絕緣桿506和泡沫浮動活塞507向上移動，浮動金屬片505脫離3第一固定金屬片502和第二固定金屬片503，使線路斷開，同時給數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置信號，使其控制內(nèi)環(huán)水流控制裝置8關(guān)閉，內(nèi)環(huán)停止加水。外環(huán)水位監(jiān)測裝置7和內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5結(jié)構(gòu)相同，相應(yīng)的外環(huán)自動加水與停水的工作過程也同上。
[0029]上述內(nèi)環(huán)水流控制裝置8和外環(huán)水流控制裝置9的結(jié)構(gòu)也相同。下面以內(nèi)環(huán)水流控制裝置8為例進行說明，如圖3所示，內(nèi)環(huán)水流控制裝置8包括一閥體801，在閥體801上開設(shè)有進液口 802、出液口 803和排氣口 804，在閥體801的內(nèi)部設(shè)置有閥桿805，在閥桿805的上部設(shè)置有電磁鐵806，在閥桿805的下部設(shè)置有隨閥桿移動的關(guān)閉件807，在閥桿805的外部套設(shè)有閥座808，在閥桿805的底部設(shè)置有彈簧809。當電磁鐵806通電后，電磁鐵806與閥座808之間產(chǎn)生吸力，進而帶動閥桿805和關(guān)閉件807下移，使進液口 802和出液口 803導通。出液口803與內(nèi)環(huán)出水裝置4連通，進而實現(xiàn)內(nèi)環(huán)水流控制裝置8開啟，水箱中的水流入內(nèi)環(huán)中。當電磁鐵806斷電后，電磁鐵806與閥座808之間沒有吸力，此時閥桿805和關(guān)閉件807在彈簧809的回復力作用下上移，將進液口 802和出液口 803斷開，停止加水。電磁鐵806的通電與斷電通過數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置10進行集中控制。
[0030]本發(fā)明通過內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置5和外環(huán)水位監(jiān)測裝置7，可以自動監(jiān)測內(nèi)環(huán)和外環(huán)內(nèi)水位變化情況，水箱裝有內(nèi)環(huán)水流控制裝置8和外環(huán)水流控制裝置9，可以在水位監(jiān)測裝置監(jiān)測到環(huán)內(nèi)水位不足時，自動為滲水試驗雙環(huán)供水，確保環(huán)內(nèi)水位穩(wěn)定。試驗過程中無需人工控制，供水讀數(shù)均自動完成，減少了人為誤差，具有操作簡便、精確度高的優(yōu)點。
[0031]作為對本發(fā)明的進一步設(shè)計，所述內(nèi)環(huán)水流控制裝置8和外環(huán)水流控制裝置9的出液口均與一渦輪流量計連接，渦輪流量計也與數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置10連接，用以測量和記錄水流量。
[0032]更進一步的，所述內(nèi)環(huán)出水裝置4和外環(huán)出水裝置5均為一出水管，在出水管的底部設(shè)置有擴口。當然內(nèi)環(huán)出水裝置4和外環(huán)出水裝置5也可采用其他具體結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。
[0033]進一步的，所述外環(huán)202和外環(huán)基座302之間、以及內(nèi)環(huán)201和內(nèi)環(huán)基座301之間均采用螺旋絲扣相連接，即可以拆卸、組裝，便于攜帶，又確保了組裝后的密封性。所述箱體101可直接搭接在中部雙環(huán)裝置2的上方，也可進一步的將箱體101的側(cè)壁底端與外環(huán)202的頂端采用螺旋絲扣連接，增加連接的穩(wěn)固性。
[0034]進一步的，如圖4所示，在內(nèi)環(huán)基座301和外環(huán)基座302之間設(shè)置有連接裝置11，連接裝置11具體可為一鐵片，其與內(nèi)環(huán)基座301和外環(huán)基座302焊接在一起。在連接裝置11的上方設(shè)置有水準氣泡裝置12，可以確保試驗中滲水橫截面水平。
[0035]更進一步的，如圖5、圖6所示，在內(nèi)環(huán)基座301處設(shè)置有內(nèi)環(huán)礫石墊板13，在外環(huán)基座302處設(shè)置有外環(huán)礫石墊板14。
[0036]上述方式中未述及的有關(guān)技術(shù)內(nèi)容采取或借鑒已有技術(shù)即可實現(xiàn)。
[0037]需要說明的是，在本說明書的教導下，本領(lǐng)域技術(shù)人員所作出的任何等同代替方式，或是明顯變型方式，均應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:包括上部水箱、中部雙環(huán)裝置和下部雙環(huán)基座，所述下部雙環(huán)基座包括內(nèi)環(huán)基座和外環(huán)基座，所述中部雙環(huán)裝置包括外環(huán)和內(nèi)環(huán)，在內(nèi)環(huán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置有內(nèi)環(huán)出水裝置和內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置，在內(nèi)環(huán)和外環(huán)之間設(shè)置有外環(huán)出水裝置和外環(huán)水位監(jiān)測裝置，所述上部水箱包括箱體，在箱體的底部設(shè)置有內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置，內(nèi)環(huán)水流控制裝置與內(nèi)環(huán)出水裝置的頂端連接，外環(huán)水流控制裝置與外環(huán)出水裝置的頂端連接，在箱體的頂部設(shè)置有加水口，在箱體上還設(shè)置有數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置，數(shù)據(jù)記錄顯示及控制裝置分別與內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置、外環(huán)水位監(jiān)測裝置、內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:所述內(nèi)環(huán)水位監(jiān)測裝置和外環(huán)水位監(jiān)測裝置均包括一玻璃管，在玻璃管的上部內(nèi)側(cè)設(shè)置有第一固定金屬片和第二固定金屬片，第一固定金屬片和第二固定金屬片相向布置，且位于同一水平面，在第一固定金屬片和第二固定金屬片之間留有縫隙，第一固定金屬片和第二固定金屬片分別與一導電線連接，在第一固定金屬片和第二固定金屬片的上方設(shè)置有浮動金屬片，浮動金屬片與輕質(zhì)絕緣桿的頂端連接，輕質(zhì)絕緣桿從縫隙中穿過，輕質(zhì)絕緣桿的底端連接浮動活塞。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:所述內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置均包括一閥體，在閥體上開設(shè)有進液口和出液口，在閥體的內(nèi)部設(shè)置有閥桿，在閥桿的上部設(shè)置有電磁鐵，在閥桿的下部設(shè)置有隨閥桿移動的關(guān)閉件，在閥桿的外部套設(shè)有閥座，在閥桿的底部設(shè)置有彈簧。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:所述內(nèi)環(huán)水流控制裝置和外環(huán)水流控制裝置的出液口均與一渦輪流量計連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:所述內(nèi)環(huán)出水裝置和外環(huán)出水裝置均為一出水管，在出水管的底部設(shè)置有擴口。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:所述外環(huán)和外環(huán)基座之間、以及內(nèi)環(huán)和內(nèi)環(huán)基座之間均采用螺旋絲扣相連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:在內(nèi)環(huán)基座和外環(huán)基座之間設(shè)置有連接裝置，在連接裝置的上方設(shè)置有水準氣泡裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙環(huán)自動滲水試驗儀，其特征在于:在內(nèi)環(huán)基座處設(shè)置有內(nèi)環(huán)礫石墊板，在外環(huán)基座處設(shè)置有外環(huán)礫石墊板。
【文檔編號】G01N15/08GK106092858SQ201610654491
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月11日 公開號201610654491.0, CN 106092858 A, CN 106092858A, CN 201610654491, CN-A-106092858, CN106092858 A, CN106092858A, CN201610654491, CN201610654491.0
【發(fā)明人】張洪英, 高宗軍, 時孟杰, 夏璐, 牟林凱, 劉久潭, 董濤, 陸瀛, 林海斌, 王晗, 文坦
【申請人】山東科技大學