[發明專利]一種巖體吸水過程自動測定系統及測定方法

無效

• 申請號: 200810055032.6
• 申請日: 2008-06-05
• 公開（公告）號: CN101294944A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 曹建生;張萬軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院遺傳與發育生物學研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 石家莊匯科專利商標事務所
• 代理人: 王琪

技術領域

本發明涉及到一種巖體吸水過程自動測定系統及測定方法，主要應用于研究風化巖體的吸水過程和吸水率，屬于巖體水力學測定設備技術領域。

背景技術

目前在巖體吸水過程的測定方面，采取的主要方法是稱重法，即將烘干的巖石浸泡在水中一定時間后取出稱重，然后再浸泡在水中，一段時間后再取出進行稱重，直至重量不再增加為止。這種方法雖然能將巖石的吸水過程測定出來，但是存在三個主要的問題，第一，無法保證巖石吸水過程的連續性，這是與實際情況不一致的，第二，由于需要多次往復地將巖石從水中取出、稱重和放入，很有可能對巖石的表層和結構造成人為的破壞，第三，在測定的初期，由于巖石的吸水強度相對較大，因此吸水時間一般取的較短，在這種情況下該方法很難保證吸水時間的精確。

發明內容

本發明的目的在于針對上述問題，提出了一種通過供水循環自動測定巖體吸水過程的方法和系統，以實現在巖體不動情況下，吸水過程的自動測定。

本發明的技術方案是這樣實現的：這種巖體吸水過程自動測定系統包括：通過管路依次連接構成循環的供水箱、儲水箱、測量水箱、和蓄水池組成，測量水箱內置被測巖體，所述的測量水箱的出水口與設置于蓄水池內的翻斗式流量測定儀的集水翻斗銜接，經流量測定儀流出的水進入蓄水池通過循環管路設置的水泵補充到儲水箱，通過計算單位時間進入和溢出測量水箱中的水量之差得到不同時刻巖體的吸水速率。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述的流量測定儀是由軸承和翻轉軸架持于支座上的兩個連體集水翻斗和固定于測定儀框架上的記數器構成，集水翻斗側面設置拉繩與記數器拉桿連接。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述流量測定儀的拉繩與拉桿之間設置滑輪。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述流量測定儀的兩個翻斗的夾角小于180°。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述流量測定儀框架底板上對應翻斗翻轉位置設置集水量調節減震螺栓。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述流量測定儀的計數器拉桿設置復位彈簧。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述流量測定儀的計數器為拉動式自動進位遞加機械計數器。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述的供水箱設置浮球閥保持壓力恒定。

所述的巖體吸水過程自動測定系統，所述的供水箱與測量水箱之間設置控制閥。

本發明還提供一種巖體吸水過程自動測定方法，通過如下步驟完成在于：

A、首先通過調節供水箱閥門確定恒壓供水箱的出口流量Q₁；

B、啟動流量測定儀的計數器并開始供水，水流通過漏斗進入測量水箱，當測量水箱出水口的水流穩定后，用一根細鐵絲將巖體拴住，迅速而平穩地放入測量水箱的水中；

C、在測量水箱內水位不變的情況下，單位時間內進入測量水箱內的水量Q₁，等于吸入到巖體中的水量Q₃與經過測量水箱出水口(13)的水量Q₂之和，即Q₃＝Q₁-Q₂，通過計算得到不同時刻巖體的吸水速率。

本發明與目前所應用的測定方法和系統相比技術進步效果表現在：改變了測定不同時刻吸水巖體重量的傳統思路，根據動態水量平衡原理，利用恒壓供水裝置和翻斗式流量測定儀自動計量技術，使巖體水理特性參數的自動監測成為可能，并且大大提高了測定精確度。本發明的測定系統結構簡單、運行管理方便。

附圖說明

圖1是本發明自動測定系統示意圖

圖2是本發明翻斗式流量測定儀的結構示意圖

圖3是本發明浮球閥的放大圖

圖中：1、供水箱??2、浮球閥??2-1、浮球??2-2、杠桿2-3、閥堵??3、儲水箱??4、水泵??5、測量水箱??6、漏斗7、控制閥??8、蓄水池??9、流量測定儀??9-1、框架9-2、出水口??9-3、拉繩??9-4、計數器??9-5、復位彈簧9-6、拉桿??9-7、滑輪??9-8、集水翻斗??9-9、減震螺栓9-10、支座??9-11、翻轉軸??10、巖體??11、連接管路

具體實施方式

圖1中所示本發明的巖體吸水過程自動測定系統主要由儲水箱3、恒壓供水箱1、測量水箱5和翻斗式流量計9通過11循環連接構成。系統的中測量水箱5與供水箱1的連接管路可敞開設置，便于與對供水箱的出口水流速進行標定，減少誤差。