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原文传递精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法

专利名称：	精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法
摘要：	本发明涉及农业水土工程技术领域，是一种精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，包括以下步骤：准备测量实验装置；将多孔介质浸泡在水中致饱和，多次称量、计算其平均饱和含水量；从玻璃漏斗上封口处注水，至玻璃漏斗内的液面恰好至多孔板的上表面；将多孔介质放入多孔板上，保证接触面无气泡产生；保持通气管畅通，橡皮管夹Ⅰ打开，将橡胶塞塞紧玻上封口，在测压管上标记初始平衡状态的液面位置；后用橡皮管夹Ⅰ关闭通气孔；调节测压管的高度，降低一定距离并记录下降高度，开始多孔介质的脱湿测定过程等，本发明所提供的实验方法,操作方法简便,可用于精确测定低持水多孔介质的水分特征曲线,经济实用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	新疆;65
申请人：	石河子大学
发明人：	谢中意;李明思;陈文娟;李东伟;韩寒
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-23T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910668193.0
公开号：	CN110261583A
代理机构：	乌鲁木齐合纵专利商标事务所
代理人：	汤洁
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	832000 新疆维吾尔自治区石河子市北四路221号
主权项：	1.一种精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，其特征在于主要包括以下操作步骤：（1）、准备测量实验装置，所述测量实验装置包含主支架,在所述主支架上,设有调节支架Ⅰ、调节支架Ⅱ，所述调节支架Ⅰ上设有玻璃漏斗，所述玻璃漏斗设有上封口、下流口，在上封口处设有可排气胶塞结构，内底部设有多孔板，所述可排气胶塞结构包含圆台形橡胶塞、通气管、橡皮管Ⅰ、橡皮管夹Ⅰ，所述通气管从橡胶塞中部穿过，连通玻璃漏斗内部与外部空间，在通气管上部与橡皮管Ⅰ相连通，橡皮管Ⅰ上设有橡皮管夹Ⅰ；所述调节支架Ⅱ上设有测压管，测压管外壁上设有刻度标尺，所述测压管设有上端口与下端口，在上端口设有带微孔的密闭盖，所述调节支架Ⅱ的结构包含半夹环Ⅰ、半夹环Ⅱ、铰接轴、扭柄、夹环Ⅲ，所述半夹环Ⅰ、半夹环Ⅱ相扣合用于夹住测压管，半夹环Ⅰ与扭柄固定连接，并通过铰接轴与半夹环Ⅱ铰接，夹环Ⅲ套设在主支架上，半夹环Ⅱ与夹环Ⅲ之间通过连接杆Ⅱ相连接，所述连接杆Ⅱ中部设有条形凹孔，扭柄的设置位置与条形凹孔相对应；或者所述调节支架Ⅱ的结构包含半夹环Ⅰ、半夹环Ⅱ、铰接轴、扭柄、可调夹环，所述半夹环Ⅰ、半夹环Ⅱ相扣合用于夹住测压管，半夹环Ⅰ与扭柄固定连接，并通过铰接轴与半夹环Ⅱ铰接，可调夹环套设在主支架上，半夹环Ⅱ与可调夹环之通过连接杆Ⅱ相连接，所述连接杆Ⅱ中部设有条形凹孔，扭柄的设置位置与条形凹孔相对应；所述可调夹环结构包含U型夹、调节齿轮、转轴、调节钮，所述U型夹套在所述主支架上，在所述主支架一侧，且位于U型夹中部，设有所述调节齿轮，调节齿轮设有转轴，转轴穿过两侧的U型夹，且与两侧的U型夹间隙连接，在转轴外端部设有调节钮;被所述U型夹夹住的主支架上设有条形齿、刻度标尺，所述调节齿轮与条形齿相啮合，在转轴带动调节齿轮转动时，调节齿轮可带动可调夹环沿主支架上的条形齿上下移动；所述玻璃漏斗的下流口与测压管的下端口之间通过U型软管连接，所述U型软管的下端部分设有出流控制器，所述出流控制器的结构包含玻璃三通管、橡皮管Ⅱ、橡皮管夹Ⅱ，所述玻璃三通管两端口分别与U型软管相连通，另一端口与橡皮管Ⅱ相连通，所述橡皮管Ⅱ上设有橡皮管夹Ⅱ；（2）、将试验对象多孔介质浸泡在水中24h致饱和，多次称量、计算其平均饱和含水量；（3）、将玻璃漏斗和测压管分别固定在调节支架Ⅰ、调节支架Ⅱ上，固定过程中，比照玻璃漏斗内的多孔板上表面的高度，调整测压管到适宜高度；（4）、从玻璃漏斗上封口处注水，直至玻璃漏斗内的液面恰好至多孔板的上表面，保证测压管内的液面与玻璃漏斗内的多孔板上表面的高度相同；同时，保证在多孔板的下测、多孔板的孔中、出流控制器内均无气泡，若有气泡，需通过工具吸走或排走；（5）、将被水饱和的多孔介质轻、平、快地放入玻璃漏斗内的多孔板上，过程中保证接触面无气泡产生；（6）、保持橡胶塞上的通气管畅通，橡皮管夹Ⅰ打开；然后，将橡胶塞缓慢塞紧玻璃漏斗的上封口，静置10－15min后在测压管上标记初始平衡状态的液面位置；然后，用橡皮管夹Ⅰ关闭橡胶塞上橡皮管Ⅰ上的通气孔；（7）、调节测压管的高度，使其缓慢降低一定距离并记录下降高度，多孔介质的脱湿测定过程正式开始；打开出流控制器上的橡皮管夹Ⅱ取水样，并记录出流量的体积或质量，直至测压管内的液面高度缓慢回到初始平衡状态的液面标记位置处；注意给予多孔介质脱湿再平衡的调整过程以足够时间；（8）、重复第(7)步骤，测得多组多孔介质脱湿过程所对应的测压管的液面下降高度和出流控制器的出流水量；当玻璃漏斗内的多孔板下表面开始出现气泡时，因多孔介质的孔隙水和多孔板下表面的水力联系被破坏，多孔介质的脱湿过程测定结束；（9）、用多孔介质的平均饱和含水量、出流水量计算相对饱和度Vi；用初始平衡液面高度、多组脱湿过程的液面下降后高度，计算多孔介质不同含水率相对应的毛管吸力hi，从而绘制多孔介质的水分特征曲线。 2.如权利要求1所述的用于精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，其特征在于测量实验装置中所述测量实验装置的调节支架Ⅰ的结构包括夹环Ⅰ、旋紧螺栓、夹环Ⅱ、连接杆Ⅰ，所述夹环Ⅰ套设在主支架上，且可上下滑动，所述旋紧螺栓横向穿过夹环Ⅰ,通过旋紧螺栓固定夹环Ⅰ与主支架的位置，所述夹环Ⅱ套设在玻璃漏斗上，夹环Ⅱ与夹环Ⅰ之间通过连接杆Ⅰ相连接。 3.如权利要求1或2 所述的精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，其特征在于测量实验装置中所述测压管的管直径与U型软管的管直径相同，测压管的总长度大于玻璃漏斗的高度；所述测压管的下端口与U型软管的出流端竖直连接。 4.如权利要求1或2 所述的精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，其特征在于测量实验装置中所述多孔板为砂芯滤板、多孔陶土板、均匀多孔玻璃隔板中的任一种。 5.如权利要求3 所述的精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，其特征在于测量实验装置中所述多孔板为砂芯滤板、多孔陶土板、多孔玻璃隔板中的任一种。 6.如权利要求5所述的精确测量低持水能力多孔介质水分特征曲线的实验方法，其特征在于测量实验装置中作为试验对象的多孔介质，可以是持水能力低的沙性土壤，所使用的多孔板为砂芯滤板或多孔陶土板，多孔介质也可以是土工织物，所使用的多孔板为多孔玻璃隔板。
所属类别：	发明专利