[发明专利]一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置

说明书

一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置，包括供水缸、水桶、电磁螺旋机、变水头管、渗透容器、控制盒、上位机。所述供水缸通过抽水管连接真空泵，供水缸内设有螺旋转子，所述螺旋转子在电磁螺旋机产生的磁场作用下旋转；所述变水头管连接四通接头的第一接口，四通接头的第二接口连接渗透容器，四通接头的第三接口通过液位计连接控制盒，控制盒连接上位机，四通接头的第四接口连接管路一，水桶连接管路二，所述管路一、管路二汇总连接后接至供水缸。本发明一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置，不仅在极大程度上排除蒸馏水中的气泡；还能免去人工读数的误差和安全隐患，同时可提高实验精度和工作效率。

技术领域

本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置。

背景技术

土工实验室常用的变水头渗透仪在正式实验前需要准备一些较复杂的工作，实验所用蒸馏水需预先煮沸或抽气来排除气泡，但在实验中发现水中气泡难以排除干净，气泡对实验结果造成不小影响，为了提高蒸馏水质量，可能需要二次或多次煮沸或抽气。如若实验完成用水还有多余，待下次再利用时又得重新拿去煮沸或抽气，这是其一。其二，在实验过程中需要人站在高处在特定时间内精确读取水头管上的刻度值，这种人为操作且不说人自身反应时间的误差，还有读数误差及安全隐患的存在，并且读取得到的数据点较少，精度低。其三，一般来讲，一个试样需要进行5～6次的渗透实验后才能得出可靠的渗透系数。这期间操作复杂，变数太多，花费时间长，误差不断累积，较大程度上影响实验结果，甚至直接导致实验的失败。因此，筮需找到一种解决上述弊端的装置来提升实验质量和效益。

发明内容

基于以上几种弊端，本发明提供一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置，能轻松克服上述诸多缺点。该装置利用传感器及电磁设备，结合单片机数据处理和上位机的编程控制，基本实现装置的自动化操作。不仅在极大程度上排除蒸馏水中的气泡；还能免去人工读数的误差和安全隐患，同时可提高实验精度和工作效率。

本发明采取的技术方案为：

一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置，包括供水缸、水桶、电磁螺旋机、变水头管、渗透容器、控制盒、上位机。

所述供水缸通过抽水管连接真空泵，供水缸内设有螺旋转子，所述螺旋转子在电磁螺旋机产生的磁场作用下旋转；

所述变水头管连接四通接头的第一接口，四通接头的第二接口连接渗透容器，四通接头的第三接口通过液位计连接控制盒，控制盒连接上位机，四通接头的第四接口连接管路一，水桶连接管路二，所述管路一、管路二汇总连接后接至供水缸。

所述供水缸安置在墙体高处的托架上，供水缸安置高度高于变水头管顶端，所述托架上部支撑供水缸，托架下部悬挂有木板，所述木板上放置一台电磁螺旋机。

所述抽水管上设有三通接头，三通接头第一接口通过水管连接供水缸，三通接头第二接口连接放气阀门，三通接头第三接口通过抽气阀门连接真空泵。

所述电磁螺旋机通过控制线连接控制开关，所述控制开关上设有启动按钮、调档按钮。所述渗透容器设有排气水管、出水口，排气水管上设有止水夹。

所述控制盒内设有单片机，控制盒通过USB数据线连接上位机。

所述管路一上设有第一阀门、电磁阀，所述电磁阀连接控制盒，所述管路二上设有抽水阀门。

所述四通接头的第二接口设有第二阀门。

本发明一种可精确快速测出土工试样渗透系数的变水头渗透实验装置，技术效果如下：