[发明专利]低通量滴淋式自给降雨装置

说明书

技术领域

本发明涉及实验量测仪器技术领域，尤其涉及一种低通量滴淋式自给降雨装置，它适用于模拟降雨条件下的土壤渗流试验，尤其适用于斜坡土壤渗流试验。

背景技术

物理模拟是指相对于原型按一定比例做成模型在实验室中再现某种现象变化过程的技术，它是渗流力学中一种常用的研究手段。在进行渗流力学的物理实验时，流液的供给是其中需要考虑的最基本的试验条件，因此，一套完善的供液装置是进行渗流力学试验的必要装备。

人工模拟降雨是土壤渗流试验中应用最广泛的供液方式，其通过模拟降雨器使系统模拟的降雨与自然降雨物理性能达到最大相似性，模拟降雨器多为垂直下喷型与侧喷型两种，但由于其喷洒强度与喷洒范围的限制，其应用于物理试验时仍存在一些不足。首先，模拟降雨器所提供的雨量往往较大，对于试验中常涉及的低渗透能力土体如膨胀土，表面会产生大范围的积水和径流，造成雨水大量流失，降雨总量中仅仅极小的一部分入渗至土体之中，达不到试验所需精度要求。其次，模拟降雨器的喷头为预制规格，喷孔直径较大，所发生的雨滴直径较大，最低也仅可模拟自然小雨状态，在降雨时间较短时即可达到相对较大的降雨量，难以满足需持续降雨但降雨量需严格控制的试验条件。再次，人工模拟降雨更适用于降雨范围较大的试验，降雨尤其是这种相对高强度的降雨会对某些试验仪器造成影响甚至损坏，同时对于参数获得精度要求高的渗流试验，动态降雨会对试验结果造成较大的影响。

另外，一些传统的其它供液装置如浮球式和自溢式装置，一方面功能均比较单一，供液量、供液强度和供液范围不具可控性，达不到一般科研试验精度要求。另一方面，其试验过程中需要持续的流液供给，储液装置需一直保持满溢状态，造成供液压力波动较大，也造成资源的极大浪费。

因此，为解决上述问题，针对渗流力学物理实验研制一种低通量滴淋式自给降雨装置，更好的满足可持续、低通量、供液范围可控等试验要求，对于促进渗流力学的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是针对低渗透性土壤渗流试验，尤其是斜坡土壤渗流试验，是在于提供了一种低通量滴淋式自给降雨装置，该装置构造简单，操作便捷，具有可持续、低通量、供液范围可控的特点，并可有效节约资源，满足斜坡土壤渗流试验等科学实验对恒压降雨式供液装置的需求。

本发明采用以下技术措施来实现上述目的：

一种低通量滴淋式自给降雨装置，它由储液缸，第一进液管，抽水泵，第二进液管，供液缸，回液缸，供试液体，回液管，进液滤网，出液滤网，防波滤网，供液管，供液总阀，流量计，旋转接头，供液分阀，4.5^#针头，5.5^#针头，7^#针头，9^#针头，供液器，止液接头，泄气阀，供液器接管，置器架，伸缩接杆，底座等部件构成。其连接关系是：储液缸中储存供试液体，第一进液管一端连接抽水泵，第一进液管另一端置于储液缸内的供试液体中，第二进液管一端连接抽水泵，第二进液管另一端置于供液缸中，供液缸底部通过供液管与供液器相连，供液器中供液支管的两端连接供液器接管，供液器接管最末端连接止液接头，供液缸外连有回液缸，回液管一端连接在回液缸一侧底部，回液管另一端置于储液缸内。

储液缸为无盖长方体容器，制作材料为透明有机玻璃，在其中一个侧面外壁标有刻度，以毫升为单位，用于存储供试液体，供试液体存储的最大量为液面不超过储液缸最高处刻度为准。供液缸为长方体容器，横截面为正方形，其体积为储液缸的1/20～1/10，供液缸顶部盖有防波滤网，防止第二进液管输送液体时造成的液面波动，供液缸底部中心开孔连接供液管，供液缸四侧面底部焊接于回液缸内，回液缸为长方体容器，横截面为正方形，边长为供液缸截面边长的2倍。储液缸、供液缸、回液缸中均为供试液体。

第一进液管置于供试液体中的一端外套有进液滤网，第二进液管置于供液缸中的一端外套有出液滤网，滤网均用于滤除供试液体中杂质，避免堵塞供液器中的针孔。

供液管上连接有供液总阀和流量计，供液总阀可控制液体流量大小，流量计用于计量液体流量，供液管末端通过旋转接头与供液器相连。