[发明专利]多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统

权利要求书

1.一种多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述的模型试验系统包括砂槽箱，水位调节循环装置，温度自动采集装置和恒温定流量注水装置；

所述砂槽箱包括若干实验井，多孔介质，测压软管，玻璃转子流量计，加热装置，砂槽箱外体和多孔介质，所述砂槽箱外体底部设置有数目实验井相等的测压软管和玻璃转子流量计，所述玻璃转子流量计通过测压软管和实验井底部连通，在所述任意一口试验井中安装有加热装置；

所述水位调节循环装置包括装置外筒和自吸泵，所述装置外筒和砂槽箱外体通过低渗透材料连通；

所述温度自动采集装置包括温度传感器和温度自动采集器，所述温度传感器设置于所述砂槽箱的多孔介质中，另一端与温度自动采集器连接；

所述恒温定流量注水装置包括自吸泵，注水桶，加热装置和转子流量计，所述自吸泵通过转子流量计与所述实验井连接，所述加热装置设置在注水桶中，所述自吸泵另一端和钢桶连接。

2.如权利要求1所述的一种多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述多孔介质下部铺设有隔热材料，上部逐层铺设有隔热材料，隔水介质和加压顶板。

3.如权利要求1所述的一种多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述恒温定流量注水装置的自吸泵和玻璃转子流量计之间设置有三通和三通开关，所述三通开关和自吸泵通过三通互相连通，三通的另外一端通过导管通入注水桶中，三通开关的另一端和玻璃转子流量计连接，所述供水桶和实验井中设置有温度传感器，所述自吸泵、温度传感器和注水桶中的加热装置均连接在单片机上，所述注水桶中设置有搅拌机。

4.如权利要求3所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述的恒温定流量注水装置设置有供水桶，所述注水桶与供水桶通过水平连通管连接，供水桶内安装有溢出管，所述恒温定流量注水装置设置有回水池，所述回水池通过软管与一自吸泵相连接，所述自吸泵通过软管与供水桶相连接，所述溢出管另一端与集水池连接。

5.如权利要求1所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述水位调节循环装置的外筒内设置有水箱、溢水圆柱筒、旋转螺丝、过水软管、进水软管和测压软管，所述水箱的上端部开口处安装有一带螺纹孔的金属片，所述旋转螺丝安装在金属片的螺纹孔中，溢水圆柱筒固定于旋转螺丝的下端，在水箱的底部设置有蓄水槽，所述溢水圆柱筒与蓄水槽连通，所述自吸泵一端与过水软管一段连接，另一端与蓄水槽连接，所述过水软管另一端设置在水箱外壁上端部，所述测压软管连接在水箱底部。

6.如权利要求1所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述的温度自动采集器包括系统开关、电源插座、温度探头插座，单片机和显示元件，所述测温元件采用DS18B20测温元件，所述测温元件采用单总线的方式与单片机连接，所述测温元件通过插接在温度探头插座上与单片机的连接，所述单片机采用型号为89S51的单片机系统，所述测温元件采用单总线的方式连接，所述显示元件采用1602LED显示元件与单片机连接，所述单片机通过串口和计算机连接。

7. 如权利要求1所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述的砂槽箱中设置有若干层钢丝网，所述温度传感器的感应元件设置在钢丝网的节点上。

8.如权利要求3所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述单片机使用型号为AT89S52的单片机，并且通过RS232总线与计算机相连接，所述的温度传感器使用型号为BS18B20的测温元件。

9.如权利要求1所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述试验井数量至少为两口，试验井的尺寸和数量以及组合形式根据具体试验参数要求选择设置，其中所述恒温定流量注水装置，至少与一口试验井相连接。

10.如权利要求1所述的多孔介质含水层水-热耦合砂槽物理模型试验系统，其特征是，所述的砂槽箱主要结构体为砖混材质，在内壁镶嵌钢化玻璃。