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原文传递一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置及方法

专利名称：	一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置及方法
摘要：	本发明公开了一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置及方法，可以自动、恒定保持土石堤坝模型试验的坝前水位。包括水位感应装置、出水控制装置，水位感应装置包括底座、活动杆、绝缘杆、两导电杆、浮球，两导电杆上分别设置有导电环，活动杆的中部为导电段；出水控制装置包括底板，以及设置在底板上的电磁铁、三通水管、限位结构和衔铁；三通水管的直管内设有堵水活塞、堵水连杆；电磁铁的一端导线依次连接电源和控制开关，电磁铁的另一端导线与一根导电杆电连接，另一根导电杆通过电线与控制开关电连接。
专利类型：	发明专利
申请人：	重庆交通大学
发明人：	刘潘;汪魁;赵明阶;张欣;王俊杰;彭爱红;荣耀
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T20:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T15:00:00+0805
申请号：	CN202010064588.2
公开号：	CN111155479A
代理机构：	重庆蕴博君晟知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	郑勇
分类号：	E02B1/02;E;E02;E02B;E02B1;E02B1/02
申请人地址：	400074 重庆市南岸区学府大道66号
主权项：	1.一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于，包括水位感应装置、出水控制装置，所述水位感应装置包括底座、支撑结构、活动杆，所述底座用于将水位感应装置固定在土石堤坝模型上，所述支撑结构包括立设在底座上的绝缘杆，以及平行设置在绝缘杆上的两导电杆，两导电杆的一端通过活动扣件固定在绝缘杆，两导电杆的另一端分别设置有导电环，所述活动杆平行于绝缘杆，且活动套接在两导电环内，所述活动杆的中部为导电段，所述活动杆的其余部分绝缘，所述活动杆的下端设有浮球，用于带动活动杆一起浮在水面上；所述出水控制装置包括底板，以及设置在底板上的电磁铁、三通水管、限位结构和衔铁；所述三通水管的直管一端为进水口，所述三通水管的支管端为出水口，所述三通水管的直管内沿进水方向依次设有堵水活塞、堵水连杆；所述衔铁的固定端铰接在底板上，所述衔铁的自由端与堵水连杆的端部铰接，所述限位结构用于限定衔铁的第一极限位置、第二极限位置，所述电磁铁用于吸附衔铁，使衔铁运动到第一极限位置，当衔铁位于第一极限位置时，堵水活塞阻断三通水管的进水口、出水口，形成堵水状态，当衔铁位于第二极限位置时，三通水管的进水口、出水口连通，形成流水状态；电磁铁的一端导线依次连接电源和控制开关，电磁铁的另一端导线与一根导电杆电连接，另一根导电杆通过电线与控制开关电连接，当导电段的上端、下端与两导电环接触时，电磁铁、两根导电杆、两个导电环、导电段、电源以及控制开关形成串联电路。 2.根据权利要求1所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于：所述底座呈倒U型，用于夹在土石堤坝模型的边墙上，底座的一个侧壁上螺纹配合有若干螺栓，若干螺栓沿底座的纵向均匀分布，各螺栓的螺杆端伸入底座的两个侧壁之间，并设置用于贴合边墙的接触盘。 3.根据权利要求1所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于：所述底座的上端设有固定块，所述固定块上设有插入孔，所述绝缘杆插接固定在该插入孔内。 4.根据权利要求1所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于：所述活动杆的下端设有外螺纹；所述浮球与活动杆的下端螺纹配合。 5.根据权利要求1所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于：所述限位结构包括两根固定插销，两根固定插销设于衔铁的两侧。 6.根据权利要求1所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于：所述电磁铁、三通水管和固定插销均通过胶水粘接固定于底板上。 7.根据权利要求1所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的装置，其特征在于：所述电磁铁、三通水管的直管相互平行。 8.一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的方法，其特征在于：包括如下步骤： S1、在土石堤坝模型上游侧的边墙上安装水位感应装置、出水控制装置，使浮球放置于土石堤坝模型的模型槽底壁上； S2、将电磁铁的一端导线接入电源和控制开关，另一端导线剥皮后缠绕在一根导电杆的远水端头处；在另一根导电杆的远水端头处缠绕剥皮的电线，并将该电线的另一端与控制开关连接； S3、在进水口接入水源，水流推动堵水活塞和堵水连杆向后移动，并通过出水口进入土石堤坝模型的模型槽内，浮球和活动杆开始垂直上浮； S4、当模型槽内的水位达到试验所需水位时，调节活动扣件的位置，使两根导电杆近水端头处的导电环与活动杆导电段的上下端接触，电磁铁、两根导电杆、两个导电环、导电段、电源以及控制开关构成串联电路； S5、打开控制开关，衔铁的自由端向电磁铁转动，带动堵水活塞和堵水连杆向前移动，形成堵水状态，出水口停止出水； S6、随着模型槽内的水通过土石堤坝坝体向下游侧渗流，水位开始下降，浮球和活动杆垂直下移，串联电路自动断开，进水口的水压推动堵水活塞和堵水连杆向后移动，形成流水状态，出水口恢复出水，衔铁的自由端转向远离电磁铁一侧； S7、当模型槽内水位重新达到既定水位时，串联电路自动闭合，衔铁的自由端向电磁铁一侧转动，带动堵水活塞和堵水连杆向前移动，出水口停止出水； S8、自动重复步骤S6、和步骤S7，实现土石堤坝模型试验坝前水位的保持。 9.根据权利要求8所述的一种保持土石堤坝模型试验坝前水位的方法，其特征在于：完成一种水位条件下的试验测试工作后，关闭控制开关，如果后续需求水位高于当前水位，先人工推动堵水活塞和堵水连杆向后移动，使出水口出水，待达到预定水位后重复步骤S4、和步骤S5，最后装置自动重复步骤S6、和步骤S7；如果后续需求水位低于当前水位时，先人工排水，待达到预定水位后重复步骤S4、和步骤S5，最后装置自动重复步骤S6、和步骤S7。
所属类别：	发明专利