[發明專利]一種透水路面凈水效能室內模擬試驗系統

有效

• 申請號: 201810323152.3
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108226011B
• 公開（公告）日: 2020-05-26
• 發明（設計）人: 趙曜;趙塵;朱亞婷;王大明;朱宇杰
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N27/00;G01N27/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種透水路面凈水效能室內模擬試驗系統，其特征在于：包括支架、試驗箱、滲流收集模塊、實時監測模塊、滲流采集模塊和光熱模擬裝置；所述試驗箱固定在所述支架的中部，內部裝填透水路面結構模型；所述試驗箱內部的底部設有貫通試驗箱的滲流收集模塊，兩端封閉；所述滲流收集模塊包括滲流匯集槽以及設于滲流匯集槽內底部中心線上的帶孔集水管，實現對透水路面結構底部滲流的匯集和導流；所述帶孔集水管的頭部設有實時監測模塊、尾部設有滲流采集模塊；所述實時監測模塊包括溫度傳感器、pH傳感器、電導率傳感器和計算機；所述溫度傳感器、pH傳感器和電導率傳感器固定于所述帶孔集水管封閉端頭部一側的不同高度處，傳感器電極水平置于帶孔集水管內；所述溫度傳感器、pH傳感器和電導率傳感器分別通過數據線與所述計算機連接；所述滲流采集模塊設有負壓水樣采集器，安裝于所述帶孔集水管封閉端尾部一側；所述光熱模擬裝置包括光熱模擬器和數顯溫度計；所述光熱模擬器固定于所述支架的頂部；所述支架包括四支兩端均可調節長度的管支架和八支橫向水平桿，所述管支架底部均設有制動腳輪；所述數顯溫度計固定于管支架的固定位置；

所述試驗箱頂部開口、底部封閉，采用有機玻璃板制成；所述試驗箱為不規則形狀，包括前面板、后面板、左側壁板、右側壁板和V型底板；所述前面板、所述后面板與所述V型底板之間的夾角為121°；所述左側壁板與右側壁板為尺寸相同的不規則五邊形，上部為矩形、下部為帶固定孔的倒三角形；所述試驗箱的四塊面板外表面豎向中心線上自下而上均印有標準刻度線；

所述光熱模擬器包括模擬光源和框形支架；所述模擬光源采用四組獨立的光源，組成矩陣式結構，每個光源的照射角度和光強均可調；所述框形支架為田字形角鋼支架，四個角上分別設有一柱形固定插腳，所述框形支架與所述支架通過所述柱形固定插腳連接固定；

所述光熱模擬器與所述透水路面結構模型頂面之間的垂直距離可以通過調節所述管支架的長度來改變；所述試驗箱距離地面的垂直距離也可以通過調節所述管支架的長度來改變；所述管支架為組合式鋼管支架，中部為固定段、兩端為可伸縮段；所述固定段為一支固定長度的固定管；所述可伸縮段為兩支外徑小于固定段內徑的第一連接管和第二連接管；所述第一連接管和第二連接管均可插入固定管內，并通過設于固定管兩端的鎖定扣鎖緊；所述管支架的上、下端兩端分別設有一排兩個固定插口、且呈直角布置；所述橫向水平桿為八支獨立的角鋼桿件，兩端均設有固定插腳；所述橫向水平桿的固定插腳插入所述管支架的固定插口，即可將管支架與橫向水平桿進行連接；八支橫向水平桿與四支管支架全部連接后成為一個具有兩排橫向水平桿支撐的整體框架；所述試驗箱通過置于下排橫向水平桿與上排橫向水平桿之間的位置固定于所述支架上；

所述數顯溫度計通過螺栓固定于任一管支架固定段的固定位置，通過數據線與所述計算機連接，實現透水路面周圍溫度的監測與數據實時傳輸。

2.根據權利要求1所述的透水路面凈水效能室內模擬試驗系統，其特征在于：所述固定孔有兩個，分別是設于左側壁板上的第一固定孔和右側壁板上的第二固定孔；所述第一固定孔和所述第二固定孔均位于所在側壁板中心線上且與兩條底邊相切；所述帶孔集水管為有機玻璃管，管壁上設有通孔且錯位布置；所述帶孔集水管通過所述左側壁板上的第一固定孔和右側壁板上的第二固定孔貫穿所述滲流匯集槽，且頭部和尾部分別有外露端頭。

3.根據權利要求1所述的透水路面凈水效能室內模擬試驗系統，其特征在于：所述滲流匯集槽與透水路面結構模型之間通過反濾隔離層隔開，將透水土工織物平鋪于所述滲流匯集槽底部和所述帶孔集水管外表面；所述透水路面結構模型為面層、基層、蓄水層、墊層的任一層或是其中幾層的組合；所述透水路面結構模型自所述滲流匯集槽底部向上逐層裝填。

4.根據權利要求1所述的透水路面凈水效能室內模擬試驗系統，其特征在于：所述帶孔集水管頭部一端設有第一外扣式密封蓋，有機玻璃材質；所述第一外扣式密封蓋上設有三個圓形固定孔，從左到右依次是第三固定孔、第四固定孔和第五固定孔；所述第三固定孔用于固定pH傳感器，所述第四固定孔用于固定溫度傳感器；所述第五固定孔用于固定電導率傳感器。

5.根據權利要求1所述的透水路面凈水效能室內模擬試驗系統，其特征在于：所述帶孔集水管尾部一端設有第二外扣式密封蓋；所述負壓水樣采集器包括取樣管、采樣筒筒體、活塞和拉桿體；所述采樣筒筒體的頭部封閉、尾部開放，頭部外接取樣管，近封閉端下側外周壁上設有內絲接頭；所述取樣管的尾部與采樣筒筒體為一體化成型，頭部通過所述第二外扣式密封蓋上的第六固定孔水平插入所述帶孔集水管內部，所述取樣管與第六固定孔之間的縫隙用硅膠小心從所述第二外扣式密封蓋的外側密封；所述活塞與拉桿體之間為固接，設于所述采樣筒筒體的內腔中，能夠相對于所述采樣筒筒體的內壁發生往復運動。