[發明專利]一種可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置

有效

• 申請號: 202011574398.1
• 申請日: 2020-12-28
• 公開（公告）號: CN112611683B
• 公開（公告）日: 2023-10-24
• 發明（設計）人: 閆永帥;錢家忠;閆亞景;馬雷
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學;華北水利水電大學
• 主分類號: G01N13/00
• 分類號: G01N13/00;G01N33/24
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 高麗華

1.一種可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：包括位于高水位的供水裝置、裂隙裝置和低水位的排水裝置；所述裂隙裝置包括底板、固定在底板上的固定裂隙板、密封板、上部的調節裂隙板、用于調節隙寬的調節螺桿、壓緊裝置和用于監測溶質運移的傳感器；調節螺桿貫穿固定裂隙板和底板并在底部的外漏端設置有調節端頭，其上端支撐在調節裂隙板的底部，使所述調節裂隙板間隔設置在固定裂隙板的上部，從而在調節裂隙板和固定裂隙板之間形成裂隙；位于兩側的密封板內側與固定裂隙板和調節裂隙板密封之間分別對應設置有固定密封層和可調密封層，使裂隙的兩側密封、兩端開口，裂隙的供水端設置有與供水裝置連通供水槽，裂隙的出水端設置有與排水裝置連通的排水槽，所述調節裂隙板的前端和后端的上側面分別設置有與裂隙連通的溶質添加口和采樣口；所述壓緊裝置包括橫跨在調節裂隙板上部的橫板、固定在底板上的支撐架和沿豎向設置在橫板上的壓緊螺桿，橫板的兩側固定在支撐架上，壓緊螺桿螺紋連接在橫板上，其底部經壓緊塊壓觸在調節裂隙板上，所述固定裂隙板上開有監測嵌槽，傳感器密封調整在監測嵌槽內，并與固定裂隙板的表面齊平。

2.根據權利要求1所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述的固定裂隙板的寬度比調節裂隙板寬，密封板的下側設置有密封槽，固定密封層設置在密封槽內，固定裂隙板的兩側套裝在密封槽內，密封板的底部通過連接螺栓固定在固定裂隙板的兩側，連接螺栓貫穿固定密封層。

3.根據權利要求2所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述固定密封層與可調密封層為一體結構，可調密封層的上部和下部均固定在密封板上，其中部的背面為形變區域，形變區域的背面設置有密封螺栓，密封螺栓的底部設置有連續的調節板條，調節板條頂觸在形變區域背面，將形變區域頂觸在可調裂隙板的側面。

4.根據權利要求1所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述傳感器包括用于監測裂隙裝置中溶液溫度的溫度傳感器a、用于監測裂隙裝置中溶液應力的應力片b和用于監測裂隙裝置中溶液電導率值的電極鉑片c，所述溫度傳感器a、應力片b和電極鉑片c均勻陣列分布在固定裂隙板上，且陣列的每一行和每一列的交叉點上均含有溫度傳感器a、應力片b、電極鉑片c；密封板的側面貫穿有用于監測電阻率的電極d，電極d的內端深入裂隙中，用于監測裂隙裝置中溶液電阻率。

5.根據權利要求1所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述供水槽包括供水槽體、穩流板、分水板和泄水閥，所述供水槽體固定在底板上，并密封連接在固定裂隙板和可調裂隙板的前端，供水槽體的上部設置有與供水管連通的進水口，進水口對側的槽壁中部設置有供水口，分水板套裝在供水口內并與裂隙前端連通，分水板上設置有陣列狀的分水孔，泄水閥設置在供水槽體的底部，穩流板沿豎向設置在供水槽體的中部，穩流板的底部與槽底存在間隙，從而將供水槽體分割為左側的穩流區域和右側的供水區域，穩流區域和供水區域的底部連通。

6.根據權利要求1所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述供水裝置包括升降架、供水箱、水箱、水泵和溢流板；所述供水箱固定在升降架上，使供水箱的供水水位高度可調，溢流板沿豎向設置在供水槽內，使供水箱內分割為左側的溢流區域和注水區域，溢流區域的底部經泄水閥與水箱連通，水箱經水泵向注水區域內注水，溢流區域經管道與供水槽連通。

7.根據權利要求1所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述排水槽包括排水槽體、底部的泄水閥、中部的進水口和上部的排水口；槽體的側板中部設置有進水口，進水口與裂隙連通，排水口和泄水閥設置在進水口的對側，所述排水裝置包括排水箱、升降架、隔板、量筒和水箱，排水箱設置在升降架上，隔板將排水箱分割為左側的排水區和右側的溢流區，排水區的底部設置有排水閥，溢流區的側面設置有溢流管，溢流管經閥門與量筒連通。

8.根據權利要求1所述的可調節裂隙隙寬的溶質運移的監測裝置，其特征在于：所述底板的底部設置有支撐架，支撐架與底板存在為操作調節螺桿和布置電線的空間。