[發明專利]溫差條件下的蒸發模擬試驗系統

無效

• 申請號: 201210044519.0
• 申請日: 2012-02-26
• 公開（公告）號: CN102590259A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 王文科;李俊亭;侯莉莉;趙貴章
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于水科學與水資源工程技術領域，尤其是涉及一種溫差條件下的蒸發模擬試驗系統。

背景技術

通常研究蒸發問題，不研究介質中的溫差效應。而事實上，介質中的溫差對蒸發有著強烈的抑制或促進作用，熱是水分運移的原動力，在研究包氣帶水分運移時若不考慮溫度變化的影響，其模擬或計算都會給實際帶來一定的誤差。為了減小溫度變化對蒸發模擬試驗的影響，需要設計一種溫差條件下的蒸發模擬試驗系統。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其結構簡單，設計新穎合理，實現方便，使用操作便捷，智能化程度高，能夠為非飽和帶水分運移計算提供一定的依據，實用性強，推廣應用價值高。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：包括頂端敞口設置且用于裝入試樣的試驗筒、懸掛設置在試驗筒上方的蒸發模擬器、以及布設在試驗筒上的多個負壓傳感器和多個溫度傳感器，所述試驗筒的中央設置有連接有TDR含水率測量儀的含水率測量管，所述TDR含水率測量儀的TDR探頭設置在含水率測量管中，所述試驗筒的底端設置有用于連接供水裝置的進水管、用于排水的排水管和用于測壓的測壓管，所述試驗筒筒壁上開有多個分別連接有水汽壓測量裝置的水汽壓測量孔，每個所述水汽壓測量孔上均設置有閥門；所述蒸發模擬器包括中空設置的圓盤、均勻布設在圓盤上的多個紅外燈泡和設置在圓盤內且用于調節紅外燈泡工作電壓的調壓器，所述紅外燈泡與所述調壓器相接。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：包括與多個所述負壓傳感器相接的負壓變送器，與多個所述溫度傳感器相接的溫度變送器，與所述TDR含水率測量儀、負壓變送器和溫度變送器均相接的多路巡檢儀，以及與所述多路巡檢儀相接的計算機。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述試驗筒由無底無蓋的上半試驗筒和有底無蓋的下半試驗筒通過法蘭盤固定連接而成，所述下半試驗筒的底端設置有底座且所述下半試驗筒的底端為半球面。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述試驗筒由導熱系數小于0.05w/m·k的玻璃鋼材料制成，所述試驗筒的高為1.8m～2.2m，所述試驗筒的直徑為0.5m～0.7m，所述試驗筒的壁厚為9mm～11mm。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述試驗筒的高為2m，所述試驗筒的直徑為0.6m，所述試驗筒的壁厚為10mm。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述圓盤的直徑與所述試驗筒的直徑相等，所述紅外燈泡的數量為6～12個，所述紅外燈泡的額定功率為200W～400W。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述紅外燈泡的數量為9個，所述紅外燈泡的額定功率為275W。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：多個所述負壓傳感器和多個所述溫度傳感器均從下到上由稀到密布設在所述試驗筒上，所述負壓傳感器、溫度傳感器和水汽壓測量孔的數量相等且均為8～15個，多個所述負壓傳感器和多個所述溫度傳感器一一對稱布設；多個所述水汽壓測量孔分別一一對應位于多個所述溫度傳感器的旁邊。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述供水裝置為馬里奧特瓶，所述馬里奧特瓶包括封閉設置的供水筒和敞口設置的平衡杯，所述供水筒的底端通過連通管和設置在連通管上的連通閥與供水筒的底端相連通，所述供水筒的底端設置有供水管，所述供水管上設置有供水閥，所述供水筒的頂端設置有插入供水筒中的短通氣管和長通氣管，所述短通氣管上設置有第一調氣閥，所述長通氣管上設置有第二調氣閥，所述平衡杯的底端設置有用于與試驗筒相連的試驗筒連接管，所述試驗筒連接管上設置有試驗筒連接閥，所述平衡杯的上半部側壁上設置有溢流管。

上述的溫差條件下的蒸發模擬試驗系統，其特征在于：所述水汽壓測量裝置包括多個分別對應與多個所述水汽壓測量孔相連的雙U形管，所述雙U形管上設置有水汽壓測量開關，多個所述雙U形管均布設在所述水汽壓測量板上。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明的結構簡單，設計新穎合理，實現方便。

2、本發明的使用操作便捷，可以測量溫度變化條件下包氣帶中水分、溫度、負壓與水汽壓值，通過多個試驗儀器(包括負壓變送器、溫度變送器、TDR含水率測量儀、多路巡檢儀和計算機)的配合，能夠實現水分、溫度、負壓與水汽壓值的記錄和存儲，智能化程度高。