[發明專利]一種測定黏土膜性能的試驗系統

在審

• 申請號: 201810937846.6
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109632596A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 張志紅;方江華;韓林
• 申請（專利權）人: 北京工業大學;北京住總集團有限責任公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張慧

本發明公開一種測定黏土膜性能的試驗裝置，包括：滲透液輸入系統、滲透發生系統、數據采集系統、滲透液排出系統；其中，滲透液經滲透液輸入系統從鹽溶液盛放瓶和去離子水盛放瓶中輸送到滲透發生系統的試驗土樣兩端，在土樣兩端形成滲透壓差，發生滲透作用后進行收集，由壓差傳感器測得兩端壓力差，計算得出表征黏土膜性能的參數。

技術領域

本發明屬于地下水滲流技術領域，尤其涉及一種測定黏土膜性能的試驗系統。

背景技術

黏土的半透膜效應在工程地質，環境地質等方面的應用得到越來越廣泛的重視，但國內對于黏土半透膜效應的研究還相對較少，相關試驗尚未完全展開。目前國外進行膜性能試驗所采用的試驗設備主要存在著以下幾點問題：1.試樣容器尺度小，所得結果無法直接指導工程應用(國外試驗最厚土樣僅為4cm)。2.部分試驗試樣容器未封閉，滲透液與大氣連接，導致試驗結果不準確。3.滲透試驗過程中未考慮濃差極化現象，即溶液離子堆積在土樣表面導致溶液離子通過率降低從而試驗結果不準確。4.常采用低流量齒輪泵，無多通道功能，實驗效率較低。5.部分試驗裝置輸入，排出溶液循環利用，未考慮試驗過程中溶液濃度的降低。6.數據采集較麻煩，無法同時提取多組實驗數據。

發明內容

為了消除上述試驗裝置的缺陷，降低現有裝置的誤差，本發明提供一種測定黏土膜性能的試驗系統，具有試驗尺度廣，試驗效率高，試驗誤差小特點，可以滿足不同尺度試驗樣品，多種影響因素共同作用下的黏土膜性能參數的測定。

為滿足上述需求，采用如下的技術方案：

一種測定黏土膜性能的試驗系統，包括：滲透液輸入系統、滲透發生系統、數據采集系統、滲透液排出系統，其中，

滲透液輸入系統包括：鹽溶液盛放瓶、去離子水盛放瓶、第一多通道蠕動泵、第二多通道蠕動泵、多個第一塑料軟管、多個第二塑料軟管、多個第三塑料軟管、多個第四塑料軟管、多個第一塑料軟管口徑轉換接頭、多個第二塑料軟管口徑轉換接頭，第一塑料軟管的直徑比第二塑料軟管的直徑小，第三塑料軟管的直徑比第四塑料軟管的直徑小；其中，鹽溶液盛放瓶連接多個第一塑料軟管，多個第一塑料軟管分別通過第一多通道蠕動泵連接對應的第一塑料軟管口徑轉換接頭，多個第一塑料軟管口徑轉換接頭連接對應的第二塑料軟管，多個第二塑料軟管連接滲透發生系統；去離子水瓶連接多個第三塑料軟管，多個第三塑料軟管分別通過第二多通道蠕動泵連接對應的第二塑料軟管口徑轉換接頭，多個第二塑料軟管口徑轉換接頭連接對應的第四塑料軟管，多個第四塑料軟管分別連接滲透發生系統；

滲透發生系統包括：盛放10/30/50cm厚的試驗土樣的剛性壁圓筒、剛性上蓋、剛性下蓋、多個第五塑料軟管、多個第六塑料軟管；其中，剛性上蓋具有多個第一接口和多個第二接口，多個第一接口分別與滲透液輸入系統中對應的第二塑料軟管連接；多個第二接口分別連接對應的第五塑料軟管；剛性下蓋具有多個第三接口和多個第四接口，多個第三接口分別與滲透液輸入系統中第四塑料軟管連接，多個第四接口分別連接對應的第六塑料軟管；剛性壁圓筒通過四個螺栓與剛性上下蓋密封栓緊，剛性壁圓筒內從下至上依次放入第一透水石、第一濾紙、試驗土樣、第二透水石、第二濾紙；

數據采集系統包括：多個壓差傳感器、多通道微電腦記錄儀、多個第一三向通流接頭、多個第二三向通流接頭；第一三向通流接頭具有第一出口、第二出口、第三出口，第二三向通流接頭具有第一出口、第二出口、第三出口；其中，多個第五塑料軟管分別與對應的第一三向通流接頭的第一出口連接，所述對應的第一三向通流接頭的第二出口與對應的壓差傳感器的高壓端相接，所述對應的第一三向通流接頭的第三出口與滲透液排出系統連接；多個的第六塑料軟管分別與對應的第二三向通流接頭的第一出口連接，所述對應的第二三向通流接頭的第二出口與對應的壓差傳感器的低壓端相接，所述對應的第二三向通流接頭的第三出口與滲透液排出系統連接；多個壓差傳感器分別與多通道微電腦記錄儀連接；

滲透液排出系統包括：鹽溶液接收瓶、去離子水接收瓶；其中，鹽溶液接收瓶與多個第一三向通流接頭的第三出口連接；去離子水接收瓶與多個第二三向通流接頭的第三出口連接。