[發明專利]一種可控制模型箱水頭大小的裝置及使用方法

在審

• 申請號: 202210001855.0
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號: CN114377733A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 許四法;應煜;何露艷;葉科;汪俊
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01L1/00
• 分類號: B01L1/00;G01N33/24
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;崔國艷

本發明公開了一種可控制模型箱水頭大小的裝置，包括：試驗單元，包括模型箱和至少一個緩沖筒，模型箱為一中空箱體結構，模型箱設有第一排水孔；緩沖筒設置于所述模型箱的頂部，并且緩沖筒的內腔與模型箱的箱體內腔連通；水位控制單元，包括第一氣泵、加壓艙和加水控制管路系統，加壓艙設有入水孔、出水孔以及加氣孔，入水孔與水源管路連通，出水孔通過加水控制管路系統與緩沖筒管路連通；加氣孔與第一氣泵的出氣口管路連通；以及氣壓控制單元，包括第二氣泵和氣壓控制管路系統，第二氣泵的出氣口通過氣壓控制管路系統與緩沖筒管路連通；本發明還公開了所述裝置的使用方法。本發明的有益效果是：可在模型箱水位不變的條件下控制模型箱水頭大小。

技術領域

本發明涉及環境巖土領域的模型箱試驗研究，特別涉及一種可控制模型箱水頭超大的試驗裝置及其使用方法。

背景技術

在環境巖土領域的室內模型箱試驗中，通常會涉及到不同水位水頭大小下對土體性質的試驗研究。現有的控制水頭大小的方法是通過控制水位高度以達到所需求的水頭大小。該方法的主要不足之處在于當水頭超大時，難以達到超高的水位條件，其次當水頭需要改變時，只能通過改變水位高度，對試驗裝置和水位進行重新調節，步驟繁瑣。

發明內容

本發明針對現有的不同水頭下探究土體性質的室內模型箱試驗研究不易操作、步驟繁瑣、現有室內模型箱試驗難以達到超大水頭條件和改變模型箱水頭不變等不足等問題，提出了一種可控制模型箱水頭的裝置及使用方法，該裝置可在模型箱水位不變的條件下控制模型箱水頭大小。

本發明所述的一種可控制模型箱水頭大小的裝置，其特征在于，包括：

試驗單元，包括模型箱和至少一個緩沖筒，所述模型箱為一中空箱體結構，所述模型箱設有與所述模型箱的箱體內腔相連通的第一排水孔；所述緩沖筒設置于所述模型箱的頂部，并且所述緩沖筒的內腔與所述模型箱的箱體內腔連通；

水位控制單元，包括第一氣泵、加壓艙和加水控制管路系統，所述加壓艙設有入水孔、出水孔以及加氣孔，所述入水孔與水源管路連通，所述出水孔通過加水控制管路系統與所述緩沖筒管路連通；所述加氣孔與所述第一氣泵的出氣口管路連通；

以及氣壓控制單元，包括第二氣泵和氣壓控制管路系統，所述第二氣泵的出氣口通過所述氣壓控制管路系統與所述緩沖筒管路連通。

進一步，所述模型箱包括模型箱體和模型箱蓋，所述模型箱體為頂部開口的長方體，所述模型箱體的側壁設有第一排水孔和接線孔；所述接線孔處配裝檢測件；

所述模型箱蓋可拆卸地蓋裝于所述模型箱體的頂部開口處，二者共同圍成所述箱體內腔；所述模型箱蓋上開設有兩個第二排水孔，且每個所述第二排水孔均對應連通一所述緩沖筒。

進一步，所述模型箱體的頂部邊沿外側沿周向設有一圈外凸沿，所述外凸沿沿周向設有若干第一螺栓孔；所述模型箱蓋的輪廓與所述模型箱體的外凸沿輪廓一致，且所述模型箱蓋沿模型箱蓋的外緣設有若干與所述第一螺栓孔一一對應的第二螺栓孔，并通過螺栓密封安裝于所述模型箱體的頂部開口處。

進一步，所述模型箱體的前壁設有一觀察窗。

進一步，所述緩沖筒為一底部敞口的空心筒體，所述緩沖筒設置于所述模型箱蓋上，并密封罩設于所述第二排水孔外部，實現所述緩沖筒與所述箱體內腔之間的連通；所述緩沖筒的頂部設有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔通過加水控制管路系統與所述加壓艙的出水孔相連通，所述第二通孔通過所述氣壓控制管路系統與所述第二氣泵的出氣口相連通。

進一步，所述模型箱體的外沿貼附橡膠墊圈。