[发明专利]一种智能土工离心模型饱和装置

权利要求书

1.一种智能土工离心模型饱和方法，其特征在于：

方法采用以下装置，装置包括储油箱(1)、供油罐(5)、模型饱和箱(13)和真空泵(14)，供油罐(5)和模型饱和箱(13)分别通过一号电磁阀(8)和二号电磁阀(11)与真空泵(14)连接；供油罐(5)顶部安装有搅拌电机(7)，供油罐(5)的侧面安装有半U形连通管(9)，半U形连通管(9)与供油罐(5)的内部连通，半U形连通管内安装有用于采集供油罐(5)内液面高度的电子液位计(10)；供油罐(5)的底部经电子阀门器(16)与电动三通阀(15)的第一阀门口连通，电动三通阀(15)的第二阀门口和第三阀门口分别与储油箱(1)和模型饱和箱(13)连通；供油罐(5)设有系统控制器(4)和显示器(3)，系统控制器(4)分别与显示器(3)、搅拌电机(7)、电子液位计(10)、电动三通阀(15)、电子阀门器(16)连接；

步骤1：真空泵(14)分别通过二号电磁阀(11)、一号电磁阀(8)对供油罐(5)和模型饱和箱(13)进行抽真空，系统控制器(4)控制电子阀门器(16)完全打开，同时控制电动三通阀(15)的第二阀门口打开使得储油箱(1)与供油罐(5)连通，通过真空抽取的方式对供油罐(5)加油，系统控制器(4)实时采集电子液位计(10)反馈的油面液位数据值，将理论计算得到所需的饱和液位数据作为预设数据值，当电子液位计(10)采集的油面液位数据值等于预设数据值时，控制器(4)控制电子阀门器(16)关闭；

步骤2：系统控制器(4)同时控制电动三通阀(15)的第二阀门口关闭完成储油箱(1)对供油罐(5)进行加油过程，同时打开第三阀门口；控制器(4)控制搅拌电机(7)根据模型试验的条件设定搅拌时间和搅拌速率对供油罐(5)内部的油进行搅拌以保证饱和液的真空度，提高饱和质量，通过搅拌电机(7)的搅拌对油液内部夹带的空气进行清除从而得到高质量的饱和液；

步骤3：搅拌完毕后系统控制器(4)控制电子阀门器(16)打开使得供油罐(5)与模型饱和箱(13)连通，供油罐(5)内的饱和液自模型饱和箱(13)的底部注入从而对模型饱和箱(13)的土工模型进行油体饱和，系统控制器(4)通过控制电子阀门器(16)的开度实现对模型饱和箱(13)的饱和速度的控制直至饱和液体的液面高于模型土样表面2cm左右完成饱和；

系统控制器(4)通过控制电子阀门器(16)的开度实现对模型饱和箱(13)的饱和速度的具体控制过程是：首先根据实验模型箱的尺寸、饱和液的粘稠度参数设定模型所需的饱和速率参数，随着时间的推移饱和不断进行，饱和的过程中，系统制器(4)根据电子液位计(10)反馈的实时油面液位数据值得到当前的饱和速率，将当前的饱和速率与设定的饱和速率参数进行对比：若当前的饱和速率大于设定的饱和速率参数，即饱和速率过快，此时系统控制器(4)控制电子阀门(16)开度减小；若当前的饱和速率小于设定的饱和速率参数，即饱和速率过慢，此时系统控制器(4)控制电子阀门(16)开度增大。

2.根据权利要求1所述的智能土工离心模型饱和方法，其特征在于：供油罐(5)的顶部安装有用于采集供油罐(5)内部压力值的一号真空压力表(6)，模型饱和箱(13)的顶部安装有用于采集模型饱和箱(13)内部压力值的二号真空压力表(12)。

3.根据权利要求1所述的智能土工离心模型饱和方法，其特征在于：

系统控制器(4)控制电动三通阀(15)的第一阀门口连通第二阀门口或者第三阀门口，第一阀门口连通第二阀门口时，第三阀门口关闭；第一阀门口连通第三阀门口时，第二阀门口关闭。

4.根据权利要求1所述的智能土工离心模型饱和方法，其特征在于：所述的搅拌电机(7)的输出轴同轴连接搅拌杆，搅拌杆伸入供油罐(5)内对供油罐(5)内的液体进行搅拌。

5.根据权利要求1所述的智能土工离心模型饱和方法，其特征在于：所述的供油罐(5)还设有远程无线模块(2)，远程无线模块(2)与系统控制器(4)连接，通过远程无线模块(2)对饱和装置进行远程监测和控制。