[發明專利]一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統

在審

• 申請號: 201810673901.5
• 申請日: 2018-06-27
• 公開（公告）號: CN108918380A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 代朝猛;劉曙光;周輝;朱晏立;黃鐘媛
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統，包括控制中心（1）、多通道蠕動泵（3）、地表水位控制裝置、填料柱體（11）、部分收集器（12）、地下水位控制裝置（13）、水箱（14）、升降機（15）、振動手柄（16）和集成傳感器（17），其特征在于：控制中心（1）連接多通道蠕動泵（3），多通道蠕動泵（3）進水口通過若干根第一軟管抽取目標溶液（2），多通道蠕動泵（3）通過第二軟管連接填料柱體（11）頂部，在控制中心（1）的控制下，多通道蠕動泵（3）通過第一軟管抽取目標溶液（2），通過第二軟管以設定流速穿透填料柱體（11）；填料柱體（11）的上部、下部及筒壁的進出口處均設置有集成傳感器（17），填料柱體（11）內部上端安裝有地表水位控制裝置，當需要進行模擬地表水實驗時，使用地表水位控制裝置；填料柱體（11）的底部連接集成傳感器（17），集成傳感器（17）連接控制中心（1），目標溶液（2）穿透填料柱體（11）前后的部分理化特性被集成傳感器（17）收集，集成傳感器（17）收集的數據能夠及時地反映到控制中心（1）上進行處理，穿透后的濾出液通過第三軟管連接部分收集器（12），通過部分收集器（12）進行水樣的收集，最后人工取樣封存，留待測樣，填料柱體（11）內部下端連接有地下水位控制裝置（13），當需要模擬地下水實驗時，使用地下水位控制裝置（13）；所述填料柱體（11）為可拆卸式有機玻璃柱，有機玻璃柱兩端對稱，頂部與底部均設有凹槽，所述凹槽內對應安裝有相應尺寸的透水石，填料柱體（11）底部一側設有振動手柄（16），使用時，先將填料柱體（11）的基座放好，填料柱體有機玻璃蓋凹槽上相應的位置處安裝好透水石，填料過程中，多通道蠕動泵（3）工作以不破壞填料柱體（11）穩定的流速為基準，多通道蠕動泵（3）通過第一軟管進水，并配合振動手柄（16），保證填料過程無氣泡產生，當要求填料體飽和時，使用此操作。

2.根據權利要求1所述的一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統，其特征在于：所述控制中心（1）連接多通道蠕動泵（3），多通道蠕動泵（3）可控制不同軟管通道的開閉、流速、抽取時間，實現不同通道進水切換，并記錄不同狀態時的運行時間、流速、流量和轉速。

3.根據權利要求1所述的一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統，其特征在于：控制中心（1）可實現對集成傳感器（17）反饋信息的收集、處理和保存，根據實驗要求設置不同時間間隔的數據導出；控制中心1可實現控制部分收集器（12）的開啟和收集時間間隔；控制中心（1）可控制振動手柄（16）工作，配合填料過程。

4.根據權利要求1所述的一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統，其特征在于所述多通道蠕動泵（3）進水口并聯有N條軟管，同時N條軟管有N種對應的目標溶液（2），目標溶液（2）種類根據一次實驗的具體實驗方案確定，其中N≥1。

5.根據權利要求1所述的一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統，其特征在于：所述集成傳感器（17）為可拆卸式集成傳感器，由壓力傳感器、電導率傳感器和pH傳感器組成，集成傳感器（17）的探頭置于填料柱體（11）進出水管道內部，外部連接控制中心（2），壓力傳感器、電導率傳感器和pH傳感器檢測穿透液體的理化特性，進行即時記錄，便于特性曲線的描繪，同時分析由于填料組分引起的水體特征變化；進水端的集成傳感器（17）一端通過第二軟管連接蠕動泵（3），另一端連接填料柱體（11）；出水端的集成傳感器（17）一端連接填料柱體（11），另一端通過第三軟管連接部分收集器（12）。

6.根據權利要求1所述的一種地表-地下水交互帶污染物穿透的智能控制實驗系統，其特征在于：所述地表水位控制裝置由壓力塞（4）、回收瓶（5）、電磁鐵（6）、閥門（7）、可調拉線（8）、浮板（9）和噴頭（10）組成，所述電磁鐵（6）設置于填料柱體（11）入水管道上，閥門（7）安裝于該入水管道上，且與電磁鐵（6）配合使用，所述可調拉線的一端與閥門（7）連接，另一端連接浮板（9）；該入水管道的出口處設有噴頭（10）；所述回收瓶（5）上設置有與其連通的溶液流動管道和壓力塞（4），所述回收瓶（5）位于第二軟管管道上。