[實用新型]一種室內降雨條件下黃土水分遷移規律模擬試驗系統

有效

• 申請號: 201520666545.6
• 申請日: 2015-08-29
• 公開（公告）號: CN204855509U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 毛正君;魏榮譽
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種室內降雨條件下黃土水分遷移規律模擬試驗系統，其特征在于：包括室內模擬系統箱體(1)、黃土水分遷移規律特征參數測量系統和試驗數據采集及控制器(13)，以及設置在室內模擬系統箱體(1)內部的冷熱一體機(7)、降雨模擬系統和地質模型系統；

所述降雨模擬系統包括嵌入安裝在室內模擬系統箱體(1)頂部的降雨槽(2-4)和設置在降雨槽(2-4)底部的圓形降雨孔(2-3)，所述降雨槽(2-4)的頂部設置有降雨槽內壓力控制管(2-1)和與外部水源連接的進水管(2-2)，所述進水管(2-2)上設置有進水電磁閥(2-5)、進水水泵(2-6)和用于對降雨量進行實時檢測的第一流量傳感器(2-11)，所述降雨槽內壓力控制管(2-1)上設置有壓力控制電磁閥(2-7)和壓力傳感器(2-8)，所述降雨槽內壓力控制管(2-1)的端部連接有空氣壓縮機(2-9)，所述降雨槽(2-4)的頂部內壁上設置有用于對降雨槽(2-4)的水位進行實時檢測的水位傳感器(2-10)，所述降雨孔(2-3)的直徑為0.5mm～1mm；

所述地質模型系統包括底座(6)和通過多個千斤頂(5)支撐安裝在底座(6)上的地質模型槽(4)，所述地質模型槽(4)的底部設置有用于在地質模型槽(4)內底部形成儲水空間的經緯格柵板(4-2)，所述經緯格柵板(4-2)上設置有多個出水孔洞，所述經緯格柵板(4-2)的頂部設置有陶土板(4-3)，所述陶土板(4-3)的四周邊沿均與地質模型槽(4)內壁粘接，所述陶土板(4-3)的頂部用于放置試驗土樣(4-1)，所述試驗土樣(4-1)內埋設有多個串聯的用于對試驗土樣(4-1)進行加熱或制冷的半導體加熱制冷片(4-4)；

所述黃土水分遷移規律特征參數測量系統包括土壤溫度及含水率測量系統、降雨徑流量測量系統和降雨出滲量測量系統，所述土壤溫度及含水率測量系統包括分多層埋設在試驗土樣(4-1)內的多個土壤溫濕度傳感器(33)，每層所述土壤溫濕度傳感器(33)的數量均為多個，各層中多個所述土壤溫濕度傳感器(33)呈正方形網格均勻布設，多層中相鄰兩層的多個所述土壤溫濕度傳感器(33)均按相等間距上下相對布設；所述降雨徑流量測量系統包括降雨徑流量測量量杯(11)和設置在地質模型槽(4)側面的多個降雨徑流量測量孔，以及連接在所述降雨徑流量測量孔上的降雨徑流量測量分管(10-1)和與降雨徑流量測量分管(10-1)連接并接入降雨徑流量測量量杯(11)內的降雨徑流量測量總管(10-2)；所述降雨出滲量測量系統包括降雨出滲量測量量杯(12)和設置在地質模型槽(4)底面上的多個降雨出滲量測量孔，以及連接在所述降雨出滲量測量孔上的降雨出滲量測量分管(10-3)和與降雨出滲量測量分管(10-3)連接并接入降雨出滲量測量量杯(12)內的降雨出滲量測量總管(10-4)；所述降雨徑流量測量總管(10-2)上設置有用于對未滲入試驗土樣(4-1)內的水流量進行實時檢測的第二流量傳感器(9)；

所述試驗數據采集及控制器(13)包括微控制器(13-1)和與微控制器(13-1)相接且用于與計算機(8)連接的串口通信電路(13-2)，所述微控制器(13-1)的輸入端接有按鍵操作電路(13-3)，所述微控制器(13-1)的輸出端接有液晶顯示器(13-5)、用于驅動進水電磁閥(2-5)的第一電磁閥驅動器(13-4)、用于驅動壓力控制電磁閥(2-7)的第二電磁閥驅動器(13-7)、用于對進水水泵(2-6)的通斷電進行控制的第一繼電器(13-6)、用于對空氣壓縮機(2-9)的通斷電進行控制的第二繼電器(13-8)和用于驅動控制多個串聯的半導體加熱制冷片(4-4)的加熱制冷驅動控制電路(13-9)，所述進水電磁閥(2-5)與第一電磁閥驅動器(13-4)的輸出端連接，所述壓力控制電磁閥(2-7)與第二電磁閥驅動器(13-7)的輸出端連接，所述第一繼電器(13-6)串聯在進水水泵(2-6)的供電回路中，所述第二繼電器(13-8)串聯在空氣壓縮機(2-9)的供電回路中，所述半導體加熱制冷片(4-4)與加熱制冷驅動控制電路(13-9)的輸出端連接，所述第一流量傳感器(2-11)、水位傳感器(2-10)、壓力傳感器(2-8)、第二流量傳感器(9)和多個土壤溫濕度傳感器(33)均與微控制器(13-1)的輸入端連接。

2.按照權利要求1所述的一種室內降雨條件下黃土水分遷移規律模擬試驗系統，其特征在于：所述降雨槽(2-4)的側壁上設置有雨量刻度。