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原文传递一种双向的径向渗流仪及其使用方法

专利名称：	一种双向的径向渗流仪及其使用方法
摘要：	本发明公开了一种双向的径向渗流仪及其使用方法，属于土工试验领域。可以用于从中心向四周的径向渗流实验，也可以用于从四周向中心的径向渗流实验，主要包括底座、外套筒与透水筒的组合体、上盖、加载架。该径向渗流仪的内部从下往上依次为下垫片、土样、上垫片。土样呈圆环柱状，孔内插有透水棒。该径向渗流仪内有流经土样中心和周边的两个主要水路，控制水路的进水和排水，可使一个水路的水沿土样不同的径向渗透到另一个水路，流入水量测量容器内。方便在试验初期尽快排出仪器内部气体，组件少，一机两用，节约资源和时间。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河南;41
申请人：	郑州大学
发明人：	魏建东;刘忠玉
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910528929.4
公开号：	CN110174344A
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	450001 河南省郑州市高新区科学大道100号
主权项：	1.一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：主要包括底座、外套筒、透水筒、上盖、透水棒、加载架；底座内有通向底座上表面中心的中心进水孔，底座内还有连通透水筒下方的环形集水槽的边缘进水孔；上盖内有通向上盖下表面中心的中心排水孔，还有连通透水筒上方的边缘排水孔；上密封圈位于上盖的上密封圈凹槽内，下侧与外套筒的上端面接触；下密封圈位于底座的下密封圈凹槽内，上侧与外套筒的下端面接触；实验时，内部从下往上依次为下垫片、土样、上垫片；上垫片在实验过程中与土样的上端面接触，与上盖的下表面的接触紧密；圆环柱状土样的孔内插有透水棒，土样的外侧面与透水筒之间、及内侧面与透水棒之间均有滤纸；采用该径向渗流仪进行向中心渗流实验时的步骤如下：步骤1-1：将加载架和底座的组装体放置在平整的实验台上，外部的2条进水管接入底座，外部的2条排水管接入上盖；居中放置下垫片，并将下密封圈放入下密封圈凹槽；步骤1-2：组装外套筒和透水筒，在组合体内侧放置滤纸，将土样推入，一起放到底座上，向土样中心的孔内放置滤纸，缓慢地插入透水棒；步骤1-3：放置上垫片，使透水棒的上端穿过中心孔，上密封圈放入上密封圈凹槽，再安装上盖，并旋转手柄，使加载螺杆压紧上盖；步骤1-4：集水瓶接与中心排水孔相连的排水管，并放置在电子天平上；打开所有的进水管和排水管开关，当与边缘排水孔相连的排水管排出的水内不再有气泡，关闭该排水管上的开关，再关闭与中心进水孔相连的进水管开关，待与中心排水孔相连的排水管内不再有气泡排出，每隔5min记录1次电子天平的读数；步骤1-5：8个小时后，结束实验，计算向中心渗流的渗透系数；采用该径向渗流仪进行从中心向外的渗流实验时的步骤如下：步骤2-1：将加载架和底座的组装体放置在平整的实验台上，外部的2条进水管接入底座，外部的2条排水管接入上盖；居中放置下垫片，并将下密封圈放入下密封圈凹槽；步骤2-2：组装外套筒和透水筒，在组合体内侧放置滤纸，将土样推入，一起放到底座上，向土样中心的孔内放置滤纸，缓慢地插入透水棒；步骤2-3：放置上垫片，使透水棒的上端穿过中心孔，上密封圈放入上密封圈凹槽，再安装上盖，并旋转手柄，使加载螺杆压紧上盖；步骤2-4：集水瓶接与边缘排水孔相连的排水管，并放置在电子天平上；打开所有的进水管和排水管开关，当与中心排水孔相连的排水管排出的水内不再有气泡，关闭该排水管上的开关，再关闭与边缘进水孔相连的进水管开关，待与边缘排水孔相连的排水管内不再有气泡排出，每隔5min记录1次电子天平的读数；步骤2-5：8个小时后，结束实验，计算从中心向外渗流的渗透系数。 2.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：所述的外套筒和透水筒组合为一体，且底部平齐。 3.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：靠近底座上表面的一段中心进水孔用于定位透水棒，称为透水棒定位槽，其内径大于其下方中心进水孔的内径。 4.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：加载架的立柱下端有外螺纹，底座上有相应的带内螺纹的立柱螺孔，所述的加载螺杆有外螺纹，横梁中部有相应的带内螺纹的竖向孔。 5.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：所述的下密封圈在加载架施加的压力作用下发生弹性变形，左右两侧和下侧与下密封圈凹槽的内壁紧密接触，密封不透水；所述的上密封圈在加载架施加的压力作用下发生弹性变形，左右两侧和上侧与上密封圈凹槽的内壁紧密接触，密封不透水。 6.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：在底座的俯视图中，中心进水孔和边缘进水孔位置相对，它们的中线沿底座的一条直径；两个立柱螺孔位置相对，它们的中线沿底座的一条直径；且这两条直径相垂直。 7.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：所述的上垫片的周边有环形气囊，并充有气体，实验过程中上垫片与上盖间，及上垫片与土样上端面间均紧密接触。 8.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：所述的上垫片中有扁平气囊，并充有气体，实验过程中上垫片与上盖间，及上垫片与土样上端面间均紧密接触。 9.如权利要求1所述的一种双向的径向渗流仪及其使用方法，其特征在于：透水筒、透水棒的材质为烧结铜；底座、外套筒、上盖的材质为青铜；加载架的手柄的材质为工程塑料，加载架的其余组件的材质为不锈钢。
所属类别：	发明专利