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原文传递一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置

专利名称：	一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置
摘要：	本发明公开了一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，属于土柱入渗试验技术领域，包括透明有机玻璃柱、电脑和数据采集仪，其特征在于：还包括升降支架、恒流瓶和电子秤，电子秤与电脑连接，恒流瓶置于电子秤上，恒流瓶的瓶口塞有橡胶塞，橡胶塞上贯穿连接有进气管，进气管上连接有进气开关，恒流瓶上连接有输水管，输水管的出水端上连接有降雨喷头，输水管上连接有供水开关和流量计，透明有机玻璃柱内填有土体，土体中设置有体积含水率传感器和基质吸力传感器。本发明能够对降雨强度和积水入渗的积水高度进行精确控制，不仅能够有效实现土柱降雨入渗全过程的模拟，而且能够模拟多种工况下的降雨入渗试验，操作简单，易于推广。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	成都理工大学
发明人：	吴礼舟;朱建东;吴亚子
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-18T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910202090.5
公开号：	CN109799180A
代理机构：	成都天嘉专利事务所(普通合伙)
代理人：	赵凯
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	610059 四川省成都市成华区二仙桥东三路1号
主权项：	1.一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，包括透明有机玻璃柱（1）、电脑（2）和数据采集仪（3），数据采集仪（3）与电脑（2）连接，其特征在于：还包括升降支架、恒流瓶（4）和电子秤（5），所述升降支架包括底座（6）、立柱（7）和滑动连接在立柱（7）上的升降座板（8），所述电子秤（5）固定在升降座板（8）上，电子秤（5）通过信号电缆与电脑（2）连接，所述恒流瓶（4）置于电子秤（5）上，恒流瓶（4）内盛有入渗溶液，恒流瓶（4）的瓶口塞有橡胶塞（9），橡胶塞（9）上贯穿连接有进气管（10），所述进气管（10）的一端伸入入渗溶液中，进气管（10）的另一端伸入透明有机玻璃柱（1）内，进气管（10）上连接有进气开关（11），进气开关（11）靠近橡胶塞（9），所述恒流瓶（4）的侧壁上连接有输水管（12），输水管（12）的出水端上连接有降雨喷头（13），所述降雨喷头（13）位于透明有机玻璃柱（1）的开口上方，所述输水管（12）上连接有供水开关（14）和流量计（15），所述供水开关（14）靠近输水管（12）的进水端，所述透明有机玻璃柱（1）固定在底座（6）上，所述透明有机玻璃柱（1）内填有土体，土体中设置有体积含水率传感器（16）和基质吸力传感器（17），所述体积含水率传感器（16）和基质吸力传感器（17）分别与数据采集仪（3）电连接。 2.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述体积含水率传感器（16），用于采集试验过程中土体的体积含水率随时间的变化值，将测量点的体积含水率传输至数据采集仪（3），数据采集仪（3）将采集到的体积含水率传输至电脑（2）进行分析。 3.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述基质吸力传感器（17），用于采集实验过程中土体基质吸力与温度随时间的变化值，将测量点的基质吸力值与温度值传输至数据采集仪（3），数据采集仪（3）将采集到的基质吸力值与温度值传输至电脑（2）进行分析。 4.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述体积含水率传感器（16）和基质吸力传感器（17）均为四个，四个体积含水率传感器（16）和四个基质吸力传感器（17）均分为四排布置在土体中，同一排上的体积含水率传感器（16）距透明有机玻璃柱（1）内底壁的距离与基质吸力传感器（17）距透明有机玻璃柱（1）内底壁的距离相同。 5.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述进气管（10）的进气口与透明有机玻璃柱（1）内的土体之间有间隙，间隙大小可调，通过调节进气口与土体之间的间隙来控制透明有机玻璃柱（1）内的积水高度。 6.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述降雨喷头（13）包括三通接头、连通管（18）和圆形软管（19），圆形软管（19）为三根，三根圆形软管（19）呈同心圆布置，三根圆形软管（19）通过连通管（18）连接，三通接头包括主接头（20）、第一支接头（21）和第二支接头（22），主接头（20）与输水管（12）连通，第一支接头（21）和第二支接头（22）分别与连通管（18）连通，圆形软管（19）上开有多个溢流孔（23）。 7.根据权利要求6所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述多个溢流孔（23）沿圆形软管（19）的圆周等间距布置。 8.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述恒流瓶（4），用于存储入渗溶液，在恒流瓶（4）位置固定时，用于保持降雨强度的恒定。 9.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述电子秤（5），用于称量实验过程中恒流瓶（4）内入渗溶液的剩余量，采集并记录数据，将数据传输至电脑（2）进行分析。 10.根据权利要求1所述的一种模拟土柱降雨入渗全过程的装置，其特征在于：所述流量计（15），用于测量实验过程中入渗溶液流过输水管（12）的瞬时流量，流量计（15）位于透明有机玻璃柱（1）上方。
所属类别：	发明专利