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原文传递一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置及方法

专利名称：	一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置及方法
摘要：	本发明属于液体冲击侵蚀实验装置技术领域，公开了一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置及方法，实验装置包括浆体浓度调配装置、泥浆泵、水流调速装置、侵蚀测量装置、矩形水平管和试样推送装置；浆体浓度调配装置提供浆体，浆体调配池、泥浆泵和矩形水平管依次通过PVC管道连接；水流调速装置用于调节管道内浆体流量；由透明亚克力材料制成的矩形水平管安装在工作台上，矩形水平管的底部中间连通有硬质试样管，矩形水平管沿浆体流向的末端与浆体调配池通过PVC管道连接；试样推送装置用于从硬质试样管推送一部分试样至矩形水平管内；侵蚀测量装置用于获取试样顶部侵蚀高度变化参数及侵蚀时间。本装置保证了实验结果的准确性。
专利类型：	发明专利
申请人：	重庆科技学院
发明人：	敬小非;谢东旭;张颖;陈俊礼;蔡海;刘克辉;任凌燕;巫尚魏;廖浩;吴冬明;黄雪薇;覃佳
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
申请号：	CN201911344768.X
公开号：	CN111024540A
代理机构：	重庆市信立达专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	陈炳萍
分类号：	G01N3/56;G;G01;G01N;G01N3;G01N3/56
申请人地址：	401331 重庆市沙坪坝区大学城东路20号
主权项：	1.一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置，其特征在于：包括浆体浓度调配装置、泥浆泵、水流调速装置、侵蚀测量装置、矩形水平管和试样推送装置；所述浆体浓度调配装置包括浆体调配池和用于搅拌浆体调配池内浆体的搅拌机；所述浆体调配池、泥浆泵和矩形水平管依次通过PVC管道连接；所述水流调速装置包括电磁阀和电波流速仪，所述电磁阀安装在泥浆泵和矩形水平管之间的管道上，所述电磁阀的水平高度低于矩形水平管的水平高度，所述电波流速仪设置在矩形水平管的入口端，所述水流调速装置用于控制矩形水平管内浆体流速；所述浆体调配池一侧设有工作台，所述矩形水平管安装在工作台上，所述矩形水平管由透明亚克力材料制成，所述矩形水平管的底部中间连通有硬质试样管，所述矩形水平管沿浆体流向的末端与浆体调配池通过PVC管道连接；所述试样推送装置用于从硬质试样管推送一部分试样至矩形水平管内，且该部分试样的高度为1-3mm；所述侵蚀测量装置用于获取试样顶部侵蚀高度变化及侵蚀时间。 2.根据权利要求1所述的一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置，其特征在于：所述侵蚀测量装置包括激光测距仪和高速摄像机，所述激光测距仪安装在硬质试样管上方的矩形水平管顶部，所述高速摄像机安装在硬质试样管的前侧，所述激光测距仪用于测量试样顶部侵蚀高度，所述高速摄像机用于实时记录试样侵蚀高度变化及侵蚀时间。 3.根据权利要求1所述的一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置，其特征在于：所述试样推送装置位于工作台的下方，其包括电机和活塞，所述活塞与硬质试样管的内腔滑动连接，所述活塞的底部固接有设有齿条的连杆，所述电机的输出轴上设有与齿条啮合的齿轮。 4.根据权利要求1所述的一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置，其特征在于：所述矩形水平管的两端和管道靠近矩形水平管的端部均固接有法兰盘，且相邻两块法兰盘采用垫片密封、螺栓连接固定，所述法兰盘采用亚克力材料制成。 5.根据权利要求1所述的一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置，其特征在于：所述工作台上端固定安装有工字金属支架，所述矩形水平管放置在金属支架上，所述矩形水平管上端与金属支架对应的位置设有铁片，铁片的两端与金属支架的顶部通过螺栓连接。 6.根据权利要求1所述的一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验装置，其特征在于：所述浆体调配池是由玻璃材料围合而成的无盖长方体水池。 7.一种测量含沙水流中试件侵蚀速率的实验方法，应用于权利要求1～6任意一项所述的实验装置，所述实验方法包括：S1、实验准备；S2、含沙水流中试件侵蚀速率测量；S3、实验设备清理；其特征在于，所述步骤S1中，实验准备包括以下具体步骤： S11、向试样管中填充所测试样材料，填充高度为50-150mm； S12、调配含沙水流浓度：按质量浓度百分比称取相试样材料、水，并通过搅拌机调配均匀；所述步骤S2中，含沙水流中试件侵蚀速率测量包括以下具体步骤： S21、设定含沙水流初始流速； S22、通过活塞将尾矿试样向管内推进1-3mm，用激光测距仪测量试样推入水平管后高度； S23、开启高速摄像机，启动泥浆泵，开始侵蚀实验，待推入水平管内的试样被侵蚀后停泵，用激光测距仪测量试样侵蚀最严重位置的高度，同时记录试样被含沙水流侵蚀所需要的时间； S24、取出试样管，将试样被侵蚀表面削平，再次装入水平管； S25、按上述步骤S21-S24重复实验5次； S26、调整含沙水流的浓度，在不同浓度设定下按上述步骤S21-S25重复实验5次。
所属类别：	发明专利