[发明专利]污染土电导率测量及电渗过程电学参数变化实时监测装置

说明书

本发明公开了一种污染土电导率测量及电渗过程电学参数变化实时监测装置，包括计算机、数据采集系统、有机玻璃圆筒、程控电源箱、TDR100测试仪、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、LAQUA电导率测试仪、电子称和过滤收集瓶；有机玻璃圆筒的中轴线上设置金属管作为阴极，内壁缠绕EKG土工布作为阳极；金属管侧壁开有小孔，外层包裹土工布；电渗排水通过土工布进入金属管然后通过有机玻璃圆筒底部的排水孔经排水导管进入过滤收集瓶；三个温度传感器分别插入阴极土体、阳极土体和阴极阳极之间的土体中；本发明装置由计算机来统一管理数据采集系统下的节点装置的工作状态，方便高效的研究电学参数的变化规律，电导率测量更加准确有效。

技术领域

本发明属于室内污染土电学参数测试以及采集试验仪器领域，涉及一种污染土电导率测量及电渗过程电学参数变化实时监测装置。

背景技术

随着城市化进程的加速发展，人类生活对环境逐渐产生了越来越大的影响，生活垃圾、化工业、污水灌溉等都对土体产生了一定的影响，这些污染土地基被开发出来使用，其电渗加固特性与普通土具有明显的不同。污染土中离子成分比较复杂，往往含有部分重金属离子，其中重金属离子的运移会对周围地下水以及土壤造成较大的影响。

重金属离子污染土的电学特性和普通土具有较大的差别，往往具有较高的电导率和复杂的电学特性，所以需要对其电导率特性进行专门的研究。已有的测量土体电导率的装置往往是利用电极板给环刀大小的试样施加电压，然后在不同的温度下测量温度变化对于土体电导率等电学特性的影响，这种方法在操作过程中电极板会对土体造成较大的扰动，土样周围装置的绝缘性也会对测试结果造成较大的影响。除此之外，污染土在进行电渗排水加固试验的过程中，电导率等电学参数变化规律比较复杂，虽然电压电流等参数已经可以进行实时监测，但是对于电导率参数的测量依赖于公式法推导或者电导率传感器，公式推导结果往往不准确而电导率传感器在电渗过程中较难合理布置，目前还没有合适的装置可以用来实时监测污染土电渗试验过程中土体电导率和孔隙水电导率、温度以及其他基本电学参数的变化，所以本发明提供了一种可以进行电导率测量和监控电渗过程中电导率等参数变化的测试装置和方法，为污染土的电学特性研究打下基础。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种污染土电导率测量及电渗过程电学参数变化实时监测装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种污染土电导率测量及电渗过程电学参数变化实时监测装置，包括：计算机、数据采集系统、有机玻璃圆筒、程控电源箱、TDR100测试仪、温度检测模块、电压检测模块、电流检测模块、LAQUA电导率测试仪、电子称和过滤收集瓶。

所述有机玻璃圆筒的中轴线上设置金属管作为阴极，内壁缠绕EKG土工布作为阳极，阳极和阴极分别与程控电源箱的正负极连接；所述金属管侧壁开有小孔，外层包裹土工布；所述有机玻璃圆筒底部中间开有排水孔；电渗排水通过土工布进入金属管然后通过排水孔经排水导管进入过滤收集瓶；所述过滤收集瓶和LAQUA电导率测试仪均置于电子称上；LAQUA电导率测试仪的玻璃管电极插入过滤收集瓶中；所述有机玻璃圆筒的顶部盖有有机玻璃盖板；所述温度检测模块由三个温度传感器组成，将三个温度传感器穿过有机玻璃盖板的小孔分别插入阴极土体、阳极土体和阴极阳极之间的土体中；所述有机玻璃圆筒侧壁从上到下打三个螺栓孔，将TDR100测试仪的三个TDR探针穿过螺栓孔与有机玻璃圆筒固定连接；所述TDR100测试仪通过同轴电缆连接计算机；所述电压检测模块与程控电源箱并联，用于检测电渗回路的电压并传输给数据采集系统；所述电流检测模块与程控电源箱串联，用于检测电渗回路的电流并传输给数据采集系统；所述LAQUA电导率测试仪用于检测电渗排出水即孔隙水的电导率，将检测数据传输给数据采集系统；所述温度检测模块用于测量土体中不同位置的温度并传输给数据采集系统；所述数据采集系统与计算机连接。

进一步地，所述数据采集系统和程控电源箱进行有线通信，可实现信号的可靠传输和控制；所述数据采集系统通过无线通信模块与计算机相连，无线通信模块为GSM/GPRS通信模块。