[发明专利]一种底板突水模拟实验中的承压水水位测量装置及方法

权利要求书

1.一种底板突水模拟实验中的承压水水位测量装置，其特征在于：包括依次连接的承压水模拟管(1)、保压管(2)、取水管(3)和储水管(4)，所述承压水水位测量装置还包括超声波传感器(5)；

所述承压水模拟管(1)为直径固定的薄壁软管，所述承压水模拟管(1)竖直设置在底板突水模拟实验的模型中；

所述保压管(2)的管壁为刚性材料制成，所述保压管(2)竖直设置，保压管(2)底端设置水平管，所述水平管与承压水模拟管(1)相连接；保压管(2)顶端与取水管(3)相连接；

所述取水管(3)为软管，所述储水管(4)底部设有开口，取水管(3)的一端与储水管(4)底部的开口相连；

所述储水管顶端设置有超声波传感器(5)，所述超声波传感器(5)的感应头与储水管(4)的水面垂直。

2.根据权利要求1所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述承压水模拟管(1)的底端水平穿出实验模型，并与保压管(2)底端的水平管相连。

3.根据权利要求2所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述保压管(2)底端的水平管上设置有止水阀(6)。

4.根据权利要求1所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述承压水模拟管(1)直径小于储水管(4)直径。

5.根据权利要求4所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述承压水模拟管(1)直径为0.6mm，所述储水管(4)直径为12mm。

6.根据权利要求5所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述储水管(4)直径与超声波传感器(5)有效探测范围的直径相等。

7.根据权利要求1所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述超声波传感器(5)通过信号传输线与电脑相连。

8.根据权利要求7所述承压水水位测量装置，其特征在于：所述信号传输线通过USB接口连接在电脑上；所述电脑通过串口监控器接收并显示超声波传感器(5)收集的数据。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述的承压水水位测量装置的承压水水位测量方法，其特征在于：包括：

在铺设底板突水相似性材料模拟实验的实验模型过程中，设置承压水模拟管；

当实验模型发生突水时，承压水模拟管产生负压，压力通过保压管和取水管，取水管从储水管吸水最终流入承压水模拟管；

通过超声波传感器采集的储水管中水位高度变化，计算承压水模拟管中的水位，即得到模拟承压水水位。

10.根据权利要求9所述的承压水水位测量方法，其特征在于：所述承压水模拟管设置方法为：在承压水层顶部固定承压水模拟管的底端，随后保持承压水模拟管竖直状态并逐层铺设实验模型；承压水模拟管在模型铺设过程中管壁压实闭合。