[实用新型]一种渗流侵蚀试验系统

说明书

本实用新型公开了一种渗流侵蚀试验系统，它包括渗流侵蚀试验装置，自动供水装置，高度调节装置和数据采集系统，在该渗流侵蚀试验系统中，利用水泵，控制箱与浮球液位计之间的电信号实现供水筒中的自动供水与液位不变；利用微型电动吊机与钢绞线、滑轮等组合工作自由调节加压水头；利用编写的LABVIEW控制程序实时监测获取渗流侵蚀试验装置中土样渗透性能变化情况，整个系统高度整合，自动化程度高。

技术领域

本实用新型属于土木试验装置技术领域，具体涉及一种渗流侵蚀试验系统。

背景技术

因库水位与土体自身参数问题引起的土石坝管涌现象以及由于坡面径流侵蚀引起的滑坡、泥石流等地质灾害问题，均会涉及到渗流过程中细颗粒在土孔隙中的迁移、流动问题。目前，已有室内模型试验应用常水头法模拟研究细颗粒侵蚀所引起的土体渗透性能、抗剪强度、颗粒级配等的变化，但却面临加压水头不能自由调节的问题以及难以确定在渗流侵蚀过程中土体整体渗透能力的变化趋势等问题。

综上所述，如何有效地解决渗流侵蚀试验装置中试样上表面处的压力水头不能自由调节问题，如何精确量测渗流侵蚀过程中土体整体渗透性的变化情况，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

为了克服以上的缺陷和不足之处，本实用新型公开了一种可以自由调节压力水头并精确量测渗流侵蚀过程中土体整体渗透性变化情况，同时精确测量细颗粒流失量的渗流侵蚀试验系统，该实验系统是利用液体压力与竖直距离之间的线性关系，采用电动的方式实现渗流侵蚀装置中试样上表面处压力水头的自由调节，利用水泵，控制箱与浮球液位计三者实现液位不变，并通过数据采集卡将各处压力传感器测得的压强信号通过导线传输至PC机中，最后通过窗口直接读取数据信息。

为了实现上述的技术特征，本实用新型的目的是这样实现的：一种渗流侵蚀试验系统，它包括渗流侵蚀试验装置、自动供水装置、高度调节装置和数据采集系统；所述渗流侵蚀试验装置顶端进水口设置有阀门，并通过导管与自动供水装置的供水筒连接，所述渗流侵蚀试验装置底端出水口下放置用于流失细颗粒收集的颗粒收集桶，所述颗粒收集桶与液体储存桶相连；所述自动供水装置与高度调节装置相配合，并调节压力水头；所述渗流侵蚀试验装置通过信号线与数据采集系统相连。

所述渗流侵蚀试验装置的顶端进水阀门处设置有排气管路，进水管路，以及与进水管路通过三通头连接的饱和进水管路，且三个管路上均设置有控制水流的阀门。

所述颗粒收集桶的底部一角斜向安置过滤试块，过滤试块上裹覆多层滤纸，所述过滤试块采用多孔隙透水材料制成；所述颗粒收集桶与过滤试块同侧的底部通过导水管与液体储存桶连接。

所述渗流侵蚀试验装置顶部进水口处、试样筒壁高度的1/3与2/3处以及液体储存桶底部均设置有压力传感器，压力传感器通过导线将信号输送至数据采集卡，数据采集卡与PC机连接。

所述渗流侵蚀试验装置有多组，采用并联结构，每个渗流侵蚀试验装置的进水管路都通过三通或四通接头与总管路相连。

所述自动供水装置包括水泵，所述水泵的进水端与水箱相连，出水端通过导水管与供水筒的进水口连接。

所述供水筒顶部设置进水口，底部设置出水阀门；所述供水筒顶部桶盖中心位置设置有圆水准泡；所述供水筒顶部桶盖上安置有控制箱和浮球液位计，控制箱通过导线分别与水泵与浮球液位计连接，所述浮球液位计带有浮球的插杆伸入水中，通过控制箱、水泵和浮球液位计三者配合，实现供水筒内自动供水且液位不变。

所述高度调节装置包括微型电动吊机和升降支架，所述升降支架上安置有可滑动调节高度的支承台，支承台上放置供水筒，所述支承台通过钢绞线、动滑轮以及固定在支架顶端的定滑轮与微型电动吊机相连。

所述数据采集系统包括压力传感器，所述压力传感器通过信号线与数据采集卡相连，所述数据采集卡与PC机相连。

本实用新型有如下有益效果：