[發(fā)明專利]多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310063661.4
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103115937A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉國慶;周志芳;吳蓉;王錦國
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號: G01N25/18
• 分類號: G01N25/18;G01N25/20
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 張惠忠

1.一種多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述的模型試驗(yàn)系統(tǒng)包括砂槽箱，水位調(diào)節(jié)循環(huán)裝置，溫度自動采集裝置和恒溫定流量注水裝置；

所述砂槽箱包括若干實(shí)驗(yàn)井，多孔介質(zhì)，測壓軟管，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，加熱裝置，砂槽箱外體和多孔介質(zhì)，所述砂槽箱外體底部設(shè)置有數(shù)目實(shí)驗(yàn)井相等的測壓軟管和玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，所述玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)通過測壓軟管和實(shí)驗(yàn)井底部連通，在所述任意一口試驗(yàn)井中安裝有加熱裝置；

所述水位調(diào)節(jié)循環(huán)裝置包括裝置外筒和自吸泵，所述裝置外筒和砂槽箱外體通過低滲透材料連通；

所述溫度自動采集裝置包括溫度傳感器和溫度自動采集器，所述溫度傳感器設(shè)置于所述砂槽箱的多孔介質(zhì)中，另一端與溫度自動采集器連接；

所述恒溫定流量注水裝置包括自吸泵，注水桶，加熱裝置和轉(zhuǎn)子流量計(jì)，所述自吸泵通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)與所述實(shí)驗(yàn)井連接，所述加熱裝置設(shè)置在注水桶中，所述自吸泵另一端和鋼桶連接。

2.如權(quán)利要求1所述的一種多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述多孔介質(zhì)下部鋪設(shè)有隔熱材料，上部逐層鋪設(shè)有隔熱材料，隔水介質(zhì)和加壓頂板。

3.如權(quán)利要求1所述的一種多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述恒溫定流量注水裝置的自吸泵和玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)之間設(shè)置有三通和三通開關(guān)，所述三通開關(guān)和自吸泵通過三通互相連通，三通的另外一端通過導(dǎo)管通入注水桶中，三通開關(guān)的另一端和玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)連接，所述供水桶和實(shí)驗(yàn)井中設(shè)置有溫度傳感器，所述自吸泵、溫度傳感器和注水桶中的加熱裝置均連接在單片機(jī)上，所述注水桶中設(shè)置有攪拌機(jī)。

4.如權(quán)利要求3所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述的恒溫定流量注水裝置設(shè)置有供水桶，所述注水桶與供水桶通過水平連通管連接，供水桶內(nèi)安裝有溢出管，所述恒溫定流量注水裝置設(shè)置有回水池，所述回水池通過軟管與一自吸泵相連接，所述自吸泵通過軟管與供水桶相連接，所述溢出管另一端與集水池連接。

5.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述水位調(diào)節(jié)循環(huán)裝置的外筒內(nèi)設(shè)置有水箱、溢水圓柱筒、旋轉(zhuǎn)螺絲、過水軟管、進(jìn)水軟管和測壓軟管，所述水箱的上端部開口處安裝有一帶螺紋孔的金屬片，所述旋轉(zhuǎn)螺絲安裝在金屬片的螺紋孔中，溢水圓柱筒固定于旋轉(zhuǎn)螺絲的下端，在水箱的底部設(shè)置有蓄水槽，所述溢水圓柱筒與蓄水槽連通，所述自吸泵一端與過水軟管一段連接，另一端與蓄水槽連接，所述過水軟管另一端設(shè)置在水箱外壁上端部，所述測壓軟管連接在水箱底部。

6.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述的溫度自動采集器包括系統(tǒng)開關(guān)、電源插座、溫度探頭插座，單片機(jī)和顯示元件，所述測溫元件采用DS18B20測溫元件，所述測溫元件采用單總線的方式與單片機(jī)連接，所述測溫元件通過插接在溫度探頭插座上與單片機(jī)的連接，所述單片機(jī)采用型號為89S51的單片機(jī)系統(tǒng)，所述測溫元件采用單總線的方式連接，所述顯示元件采用1602LED顯示元件與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)通過串口和計(jì)算機(jī)連接。

7.?如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述的砂槽箱中設(shè)置有若干層鋼絲網(wǎng)，所述溫度傳感器的感應(yīng)元件設(shè)置在鋼絲網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)上。

8.如權(quán)利要求3所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述單片機(jī)使用型號為AT89S52的單片機(jī)，并且通過RS232總線與計(jì)算機(jī)相連接，所述的溫度傳感器使用型號為BS18B20的測溫元件。

9.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述試驗(yàn)井?dāng)?shù)量至少為兩口，試驗(yàn)井的尺寸和數(shù)量以及組合形式根據(jù)具體試驗(yàn)參數(shù)要求選擇設(shè)置，其中所述恒溫定流量注水裝置，至少與一口試驗(yàn)井相連接。

10.如權(quán)利要求1所述的多孔介質(zhì)含水層水-熱耦合砂槽物理模型試驗(yàn)系統(tǒng)，其特征是，所述的砂槽箱主要結(jié)構(gòu)體為磚混材質(zhì)，在內(nèi)壁鑲嵌鋼化玻璃。