[發明專利]不同水流速度下充填物變化過程觀測裝置及方法

有效

• 申請號: 201610815377.1
• 申請日: 2016-09-12
• 公開（公告）號: CN106323591B
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 李術才;潘東東;許振浩;孫超群;黃鑫;林鵬;屠文峰;何樹江;陳紅賓
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00;G01N11/00;G01N33/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 趙敏玲

1.一種用于不同水流速度下充填物變化情況觀測裝置，其特征在于，包括試驗水管，所述試驗水管的其中一段為透明觀測裝置，其安裝在水管中部，可根據試驗需求進行多組試驗；所述透明觀測裝置的兩側固定高速攝像機，高速攝像機對整個試驗過程充填物運移全過程進行記錄；

所述的試驗水管的一端為進水口，另一端為出水口，在試驗水管的進水口安裝有水流速度調節裝置，試驗水管的側壁上還安裝有流速計，能夠實時監測流速變化，并且通過數據連接線將流速信息傳輸到流速顯示器上；在試驗水管內設有一段填料區，沿著水流動方向，在填料區的前面設有隔水板，在填料區的后面間隔設有不同粒徑的篩網，所述不同粒徑的篩網，分別連接到流速傳感接收裝置上，實時的獲取流體經過填充物后流速的變化；在水力沖刷與篩網的過濾作用下，填料區的充填物運移并且自動粒徑分級，同時通過流速調節裝置調節水流速度來觀測不同水流速度下充填物變化情況；

所述的高速攝像機和流速傳感接收裝置連接到計算機系統，所述的計算機系統對接收的數據進行整理分析，完全再現不同水流速度下充填物變化情況以用于對充填物變化過程的分析。

2.如權利要求1所述的用于不同水流速度下充填物變化情況觀測裝置，其特征在于，所述水流速度調節裝置，利用連接件固定在進水口的后方，實現對水流速度大小的調節。

3.如權利要求1所述的用于不同水流速度下充填物變化情況觀測裝置，其特征在于，所述的透明觀測裝置選用高透明度的鋼化玻璃制作。

4.利用如權利要求1-3任一所述的用于不同水流速度下充填物變化情況觀測裝置進行試驗的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)組裝可拆卸透明觀測裝置，

在試驗水管的填料區填筑一定顆粒級配標準的充填物，安裝不同粒徑的篩網，由高強度透明鋼化玻璃防水密封覆蓋填料區，完成透明觀測裝置安裝；

(2)安裝流速調節裝置，流速計，流速顯示器和高速攝像機；

(3)打開進水口，待流體充滿透明觀測裝置的左側區域，調節流速調節裝置，觀察流速顯示器；待水流速穩定在目標流速值，打開高速攝像機進行實時拍攝，同時打開流速傳感接收裝置，將獲得數據傳至計算機系統；

(4)當篩網間的水流速度趨于穩定時，關閉進水口，拆下透明觀測裝置，分別稱取篩網間隔內充填物的質量，記錄數據上傳計算機系統與步驟(2)數據一起分析；

(5)調節流速調節裝置的不同流速，更換不同顆粒級配充填物，重復上述步驟進行試驗。