[發明專利]一種智能集成化土體滲透測試裝置和方法

在審

• 申請號: 202310045911.5
• 申請日: 2023-01-30
• 公開（公告）號: CN116124670A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 明華軍;田旭燦;盧曉春;談云志;陳西;魏康旭;王穎
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N1/28;G01F23/00;G01D21/02
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 危松

1.一種智能集成化土體滲透測試裝置，包括升降機（4），升降機（4）上設有水頭控制箱（5），其特征在于：水頭控制箱（5）通過供水管（3）與供水箱（1）內的水泵（2）連通，水頭控制箱（5）底部通過進水管（8）連通滲流筒（12）底部，滲流筒（12）上端連通有出水管（17），在出水管（17）下方設有收集容器（14），所述收集容器（14）放置在電子秤（13）上。

2.根據權利要求1所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置，其特征在于：在滲流筒（12）下端連通有排氣管（18）。

3.根據權利要求1所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置，其特征在于：在所述滲流筒上標注有刻度線。

4.根據權利要求1所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置，其特征在于：水頭控制箱（5）和滲流筒（12）均采用透明材料制成。

5.根據權利要求1到4任一項所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置，其特征在于：在水頭控制箱（5）內設有液位傳感器（7），液位傳感器（7）連接控制器輸入端，水泵（2）和升降機（4）連接控制器輸出端，在進水管（8）上安裝有溫度傳感器（9）、壓力傳感器（10）和流量傳感器（11），溫度傳感器（9）、壓力傳感器（10）、流量傳感器（11）和電子秤（13）將檢測到的數據傳送給PC機（16），PC機（16）與控制器通訊連接。

6.一種使用權利要求5所述智能集成化土體滲透測試裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟，

步驟一：在滲流筒（12）內裝填透水碎石，之后在透水碎石上鋪設過濾網，通過分層夯實的方法裝填試驗土樣至設定的密度，隨后在土樣上方再次鋪設一層過濾網，裝填透水碎石，在透水層頂部上覆鋼絲網后蓋合滲流筒（12）；

步驟二：調節升降架至合適高度，水泵（2）泵水至水頭控制箱（5）中，而后將水頭控制箱（5）內水送入滲流筒（12）；

步驟三：水持續向滲流筒（12）內輸送，使試樣靜置飽和，飽和的確定方法為：流量傳感器（11）傳輸入流值Q₁與電子秤（13）傳輸出流值Q₂/t相等時，則認為試樣已經完全飽和；

步驟四：同時液位傳感器（7）實時檢測水頭控制箱（5）內水的液位，并控制水泵（2）啟停，以維持水頭控制箱（5）內水位在設定入滲水頭，滲流筒（12）內水流流經試樣沖蝕土樣后，經過出水管（17）和流入收集容器（14），電子秤（13）將測得的收集容器（14）內水的重量數據傳輸至PC機（16）；

步驟五：溫度傳感器（9）、壓力傳感器（10）、流量傳感器（11）將數據傳輸到PC機（16），由PC機（16）實時顯示試驗裝置的溫度T、壓力水頭△H、入流量Q₁和出水量Q₂情況；計算出在某一滲透水壓作用下，試驗時間段內試樣的飽和滲透系數k_T和20°C飽和滲透系數k₂₀連續變化情況。

7.根據權利要求6所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置的方法，其特征在于：在滲流玻璃筒內壁涂抹凡士林。

8.根據權利要求6所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置的方法，其特征在于：當需要模擬庫岸消落帶土體所處動水環境時，由控制器控制升降機（4）調整水頭控制箱（5）的高度來改變水力梯度，從而測定不同滲透水壓作用下的土樣飽和滲透系數k₂₀。

9.根據權利要求6所述的一種智能集成化土體滲透測試裝置的方法，其特征在于：在收集容器（14）內設有濾紙。