[發(fā)明專利]含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制裝置及其工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410041016.7
• 申請(qǐng)日: 2014-01-28
• 公開（公告）號(hào): CN103809634A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李堯;楊磊;孫懷鳳;李術(shù)才;金青;林春金;楊為民;劉斌;聶利超;宋杰;劉征宇;徐磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G05D27/02
• 分類號(hào): G05D27/02
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制裝置，尤其涉及含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制裝置及工作方法。

背景技術(shù)

隨著生產(chǎn)力和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，愈來愈多的建筑物需要修建在具有復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的巖基上或巖體內(nèi)，如大壩、廠房、地下洞室等。這類建筑物的抗滑穩(wěn)定性、地下結(jié)構(gòu)的圍巖穩(wěn)定，基礎(chǔ)變形對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)的影響等，都是地質(zhì)力學(xué)模型所研究的對(duì)象。地質(zhì)力學(xué)模型主要研究模擬巖體的斷層、破碎帶、軟弱夾層等不連續(xù)構(gòu)造對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布和變形狀態(tài)的影響及巖體穩(wěn)定和工程安全問題它著重研究結(jié)構(gòu)超出彈性范圍以外的性能。

地質(zhì)力學(xué)模型試驗(yàn)是研究地下溶洞、暗河等不良地質(zhì)體對(duì)地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性的影響的一種十分有效的手段。在模型試驗(yàn)中，常常使用含水構(gòu)造來模擬溶洞、暗河等不良地質(zhì)體，而研究溶洞、暗河等不良地質(zhì)體中不同水的實(shí)時(shí)流量與地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性的關(guān)系是十分重要的課題。試驗(yàn)開始時(shí)需要先往含水構(gòu)造中注入一定量的水，因此需要流量控制裝置具有總體流量控制功能，如果注入的水量不足或者過多將導(dǎo)致試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確；然后含水構(gòu)造需要以一個(gè)設(shè)定的實(shí)時(shí)流量同步進(jìn)水和出水以研究水實(shí)時(shí)流量與地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定性的關(guān)系，因此需要控制裝置能夠?qū)M(jìn)水實(shí)時(shí)流量和出水實(shí)時(shí)流量進(jìn)行控制，如果進(jìn)水實(shí)時(shí)流量與出水實(shí)時(shí)流量不一致將導(dǎo)致含水構(gòu)造內(nèi)水量不足或者水量過多溢出含水構(gòu)造，因此需要流量控制裝置具有實(shí)時(shí)流量控制功能。綜上所述，迫切需要一種具有總體流量和實(shí)時(shí)流量控制的含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制裝置。

現(xiàn)有的流量控制系統(tǒng)多用于城市供水和工廠用水中，大多以水壓控制和水量定量控制為主，且要求水中不能含有較多雜質(zhì)，因此完全不適用于含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制。現(xiàn)有能實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)流量進(jìn)行精確控制的裝置只有計(jì)量泵，但是計(jì)量泵有很多缺點(diǎn)，比如：價(jià)格很高，流量很小，吸程很小只有2米左右，無法對(duì)總體流量進(jìn)行定量控制，沒有反饋控制功能，不能通過泥沙等介質(zhì)。綜上所述，現(xiàn)有產(chǎn)品中完全沒有適用于含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制的裝置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制裝置及工作方法，且該裝置具有以下特點(diǎn)：廉價(jià)，流量大，吸程4米以上，能夠通過少量泥沙，能夠?qū)?shí)時(shí)流量和總體流量進(jìn)行反饋控制和實(shí)時(shí)顯示。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

含水構(gòu)造導(dǎo)通水流量控制裝置，包括埋設(shè)于土壤模擬模型內(nèi)的含水構(gòu)造裝置，所述含水構(gòu)造裝置分別通過含水構(gòu)造進(jìn)水管和含水構(gòu)造出水管與水箱連接；所述含水構(gòu)造進(jìn)水管上設(shè)有用于控制含水構(gòu)造進(jìn)水管水流量的進(jìn)水裝置，所述含水構(gòu)造出水管上設(shè)有用于控制含水構(gòu)造出水管水流量的出水裝置，所述進(jìn)水裝置和出水裝置均與對(duì)含水構(gòu)造裝置的實(shí)時(shí)流量和總體流量控制并使含水構(gòu)造裝置的進(jìn)水流量和出水流量的保持一致的流量控制器連接，所述流量控制器與計(jì)算機(jī)連接。

所述水箱上設(shè)有水箱進(jìn)水管和水箱排水管，所述水箱進(jìn)水管上設(shè)有水箱進(jìn)水電磁閥，所述水箱排水管上設(shè)有水箱排水電磁閥，所述水箱上還設(shè)有水位控制器，所述水位控制器分別與水箱進(jìn)水電磁閥和水箱排水電磁閥連接。

所述含水構(gòu)造裝置頂端設(shè)有含水構(gòu)造通氣管，所述含水構(gòu)造裝置兩端分別與含水構(gòu)造進(jìn)水管和含水構(gòu)造出水管連接，所述含水構(gòu)造進(jìn)水管與含水構(gòu)造連接的位置設(shè)有含水構(gòu)造進(jìn)水過濾網(wǎng)，所述含水構(gòu)造出水管與含水構(gòu)造連接的位置設(shè)有含水構(gòu)造出水過濾網(wǎng)，所述含水構(gòu)造進(jìn)水管與水箱連接的位置設(shè)有水箱過濾網(wǎng)。

所述進(jìn)水裝置包括依次連接的進(jìn)水過濾器、進(jìn)水柱塞泵、進(jìn)水流量計(jì)和進(jìn)水單向閥，其中所述進(jìn)水過濾器安裝在含水構(gòu)造進(jìn)水管與水箱連接的一端，所述進(jìn)水柱塞泵與進(jìn)水變頻電機(jī)連接，所述進(jìn)水變頻電機(jī)與進(jìn)水變頻器連接，所述進(jìn)水變頻器與流量控制器連接。

所述出水裝置包括依次連接的出水單向閥、出水過濾器、出水流量計(jì)和出水柱塞泵，所述出水單向閥安裝在含水構(gòu)造裝置與含水構(gòu)造出水管連接的一端；所述出水柱塞泵與出水變頻電機(jī)連接，所述出水變頻電機(jī)與出水變頻器連接，所述出水變頻器與流量控制器連接。

所述進(jìn)水柱塞泵和出水柱塞泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是一樣的。

所述出水柱塞泵包括柱塞缸，所述柱塞缸安裝在含水構(gòu)造出水管上，所述柱塞缸內(nèi)部設(shè)有柱塞，所述柱塞通過連桿與皮帶輪連接，所述皮帶輪通過皮帶與出水變頻電機(jī)連接，所述柱塞缸與含水構(gòu)造出水管連接的兩端分別設(shè)有密封塞。

所述進(jìn)水柱塞泵包括柱塞缸，所述柱塞缸安裝在含水構(gòu)造進(jìn)水管上，所述柱塞缸內(nèi)部設(shè)有柱塞，所述柱塞通過連桿與皮帶輪連接，所述皮帶輪通過皮帶與進(jìn)水變頻電機(jī)連接，所述柱塞缸與含水構(gòu)造進(jìn)水管連接的兩端分別設(shè)有密封塞。