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原文传递模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置

专利名称：	模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置
摘要：	本发明公开了一种模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，包括有机玻璃容器、水平雨水径流模拟装置、降雨模拟装置以及压力传感器和数据采集装置。透水砖呈一定坡度置于有机玻璃容器内渗透区，出水区末端设有可调节透水砖表面雨水径流深度的高度可调式溢流孔；水平雨水径流模拟装置设有可调节雨水径流流量的阀门，降雨模拟装置设有可调节降雨强度的单片机控制系统，可对水平雨水径流模拟装置及降雨模拟装置中阀门进行启闭组合获取各种雨水径流环境。可根据透水砖内水头损失和渗透区出水量，利用达西定律计算透水砖的实时透水系数。本发明具有模拟真实雨水径流环境、可实时测量透水系数、构造简单、使用方便等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安建筑科技大学
发明人：	孙昕;刘明文;陈晓薇;耿康;李盟;张豫姣;虞沫
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-24T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201910673634.6
公开号：	CN110308084A
代理机构：	西安通大专利代理有限责任公司
代理人：	范巍
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	710055 陕西省西安市碑林区雁塔路13号
主权项：	1.模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，包括有机玻璃容器(1)、水平雨水径流模拟装置(2)、降雨模拟装置(3)以及压力传感器和数据采集装置(4)；其中，有机玻璃容器(1)内部被分为并排依次相连的进水区、渗透区和出水区，且进水区和出水区的底部在同一水平面上，渗透区的底部低于进水区和出水区的底部，进水区与渗透区之间以及渗透区与出水区之间均分别通过底部的穿孔花墙(5)连通，出水区末端设有高度可调的溢流孔(6)，渗透区底部设有出水口(7)；压力传感器和数据采集装置(4)包括两个压力传感器(17)和数据采集系统(18)；试验时，透水砖(8)设置在有机玻璃容器(1)的渗透区，具有预设的坡度，具体坡度值在典型的路面坡度区间选取；两个压力传感器(17)分别设置于透水砖(8)上侧和下侧，并与数据采集系统(18)相连，通过模数转换器连接在电脑，用来测量透水砖(8)两侧压力差，从而获得水头损失的数据；水平雨水径流模拟装置(2)用于提供模拟的水平雨水径流，降雨模拟装置(3)用于提供模拟的降雨，水平雨水径流能够由进水区经穿孔花墙(5)与降雨一同进入渗透区或单独进入渗透区，以模拟降雨中或降雨停止后的雨水径流环境，一部分穿过设置在渗透区的透水砖(8)渗透到渗透区底部，由出水口(7)流出，另一部分由出水区溢流孔(6)排出。 2.根据权利要求1所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，进水区、渗透区和出水区等宽设置。 3.根据权利要求1所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，还包括储水器(19)，由渗透区出水口(7)流出的水和由出水区溢流孔(6)排出的水均收集到储水器(19)中。 4.根据权利要求1所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，水平雨水径流模拟装置(2)包括雨水径流储水器(9)、搅拌器(10)、水泵(11)和输水管(12)，搅拌器(10)用于对雨水径流储水器(9)中掺杂泥沙的雨水搅拌保证水中泥沙悬浮，进而经水泵(11)和输水管(12)输送到进水区。 5.根据权利要求4所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，水平雨水径流模拟装置(2)的输水管(12)上还设置有阀门(13)和流量计(14)。 6.根据权利要求1所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，降雨模拟装置(3)包括雨水储水器(15)、水泵(11)、输水管(12)和喷水器(16)，雨水储水器(15)中的雨水由水泵(11)和输水管(12)输送到渗透区上部，经喷水器(16)喷洒到透水砖(8)上模拟降雨过程。 7.根据权利要求6所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，降雨模拟装置(3)的输水管(12)上还设置有阀门(13)和流量计(14)，阀门开启度通过基于单片机控制的系统来实现不同降雨历时下的降雨强度。 8.根据权利要求1所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，在有机玻璃容器(1)渗透区放置透水砖(8)时，采用凡士林和橡胶圈对透水砖(8)四周进行固定。 9.根据权利要求1所述的模拟透水砖真实工作环境及透水系数变化的实时测量装置，其特征在于，渗透区进水和出水均采用穿孔花墙(5)，通过穿孔花墙(5)的面积来控制水平径流的流速，穿孔花墙(5)的孔眼直径d和数量n根据公式确定，A为孔眼总面积，m2；Q为经过孔眼的平均流量，m3/s；d为单个孔眼直径，m；n为孔眼数量，个。
所属类别：	发明专利