一种泵推式黏土常水头渗透试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种泵推式黏土常水头渗透试验装置，属于土工试验研究领域。主要包括注射泵、恒压控制器、孔压传感器、渗透仪、电子天平和水箱。注射泵由电机、丝杆、限位杆、固定台、驱动块、推拉杆、活塞、注射筒和操作面板构成。渗透仪由底座、橡胶密封圈、环刀、套筒、上盖、横梁、螺杆、螺帽和螺钉组成。在恒压控制器的调节下，注射泵向渗透仪输入的水压恒定。利用抽滤瓶收集渗透仪流出的水，由电子天平称量水的质量，通过计算便可简单、准确的得到土样的渗透系数。

【技术实现步骤摘要】
一种泵推式黏土常水头渗透试验装置
本技术涉及土工实验研究领域，特别涉及一种泵推式黏土常水头渗透试验装置。
技术介绍
土体的渗透系数是研究地基或路基沉降时的一个重要参数，也是衡量土体渗透性的一个重要指标，因此，渗透系数的测量尤为重要。《土工试验方法标准》中，根据试验原理将渗流试验分为：常水头试验和变水头试验，常水头试验一般适用于粗粒土,变水头试验一般适用于细粒土。黏土属于细粒土，目前，其渗透系数的测量以室内变水头试验为主。但是，由于黏土渗透性低,常规的变水头试验所需时间较长,且试验过程中受温度等环境因素影响较大，这些因素，都将会对试验结果造成很大的误差。常水头试验通过固定水头，测量单位时间内流出的水量来确定渗透系数，所需时间相对较短，但是，现有的常水头试验装置大都通过水箱提供恒定水头，受实验室建筑层高影响，水头只能达到2米左右。测量高密实的黏土渗透系数时，水头需要超过2米，此时受实验室楼层高度影响，无法实现。而且，目前渗透试验中的测量数据多为人工读数，精度和效率都很低。因此，亟需一种精确、快速测量黏土的渗透系数的试验装置。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述现有技术中存在的不足和问题，提供了一种改进的常水头渗流试验装置。本技术提供的一种泵推式黏土常水头渗透试验装置，主要包括注射泵、恒压控制器、孔压传感器、渗透仪、电子天平和水箱，其中注射泵由电机、丝杆、限位杆、固定台、驱动块、推拉杆、活塞、注射筒和操作面板构成，操作面板上设有显示屏、数字按键和调节转盘，利用数字按键和调节转盘设定恒压控制器的目标水压，由电机带动丝杆转动，使驱动块推动活塞前进或后退；恒压控制器通过注射泵数据线和孔压数据线分别与注射泵和孔压传感器相连，在恒压控制器调节下，注射泵向渗透仪输入恒定的水压；渗透仪由底座、橡胶密封圈、环刀、套筒、上盖、横梁、螺杆、螺帽和螺钉组成，其内部从下至上依次为：下透水石、下滤纸、土样、上滤纸和上透水石，上盖设有出水孔与出水管相连，渗透仪中流出的水经出水管流入抽滤瓶，抽滤瓶置于电子天平上，由电子天平称量出水的质量，通过计算便可得到土样的渗透系数。优选地，所述电子天平的精度为0.001克，量程为1000克，确保读数精确。优选地，所述孔压传感器的精度为0.01kPa，相当于1毫米水头，量程为100kPa，相当于10米水头。优选地，所述注射泵数据线为双向数据线，保证孔压传感器将数据传输给注射泵，由注射泵做出反馈，确保注射泵向渗透仪输入水压恒定，孔压数据线为单向数据线，仅将数据传输给恒压控制器。优选地，所述注射泵的右固定台上设有注射筒定位卡槽，用于固定注射筒，为保护电机，将电机置于左固定台内部。优选地，所述水箱为长方体，便于对注射筒内补水，上部设有一个透气孔，保证补水时水箱内压力恒定。优选地，所述注射泵的驱动块与推拉杆通过螺纹连接，驱动块上下对称布置2个限位孔，限位孔的内径比限位杆直径大0.1毫米，防止限位杆卡死，且限位杆外表光滑，减小限位杆与限位孔之间的摩擦力。优选地，所述出水管及该试验装置中的其它水管均为PVC透明软管，避免水管老化。优选地，所述注射筒内径为30毫米，长150毫米，避免试验过程中多次补水。优选地，所述渗透仪底座、环刀、套筒、上盖、横梁、螺杆、螺帽和螺钉及注射泵丝杆、上限位杆、下限位杆、左固定台和左固定台的材质为不锈钢，水箱、驱动块、推拉杆和注射筒的材质为有机玻璃，保证试验时试样不被铁锈污染，也为了增加该装置的使用寿命。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：注射泵和恒压控制器确保渗透仪进水的水头恒定；水头的可调范围大，可确保一定时间内的出水量，便于合理安排试验时间，并且避免了试验耗时较长情况下温度等环境因素的影响；通过电子天平测量水量，读数精确可靠；该装置占用空间小，制作简单，成本低，试验高效快捷。附图说明图1本技术的结构示意图。图2注射泵俯视示意图。图中标识：1-注射泵;2-水箱;3-透气孔;4-加水管;5-加水控制阀门;5a-孔压控制阀门;5b-排气控制阀门;5c-进水控制阀门;6-孔压传感器;7-注射泵数据线;7a-孔压数据线;8-恒压控制器;9-进水孔;11-底座;12-排气孔;13-上橡胶密封圈;13a-下橡胶密封圈;14-上透水石;14a-下透水石;15-上滤纸;15a-下滤纸;16-土样;17-环刀;18-套筒;19-出水孔;20-上盖;21-横架;22-螺杆;23-螺帽;24-螺钉;25-电子天平;26-抽滤瓶;27-出水管;28-操作面板;29-数字按键;30-显示屏;31-调节转盘;32-上限位杆;32a-下限位杆;33-丝杆;34-电机;35-左固定台;35a-右固定台;36-驱动块;37-推拉杆;38-活塞;39-注射筒;40-固定片;41-注射孔;42-固定钉;43-注射筒定位卡槽。具体实施方式以下是本技术的具体实施例，并结合附图对本技术的技术方案进行了描述，但本技术并不限于这个实施例。实施例该实施例以测量单个水头下饱和黏性土样的渗透系数为例，试验装置参见图1-图2。本装置主要包括注射泵1、恒压控制器8、孔压传感器6、渗透仪、电子天平25和水箱2，其中注射泵1由电机34、丝杆33、上限位杆32、下限位杆32a、左固定台35、右固定台35a、驱动块36、推拉杆37、活塞38、注射筒39和操作面板28构成，操作面板28上设有显示屏30、数字按键29和调节转盘31，利用数字按键29和调节转盘31设定恒压控制器8的目标水压，由电机34带动丝杆33转动，使驱动块36推动活塞38前进或后退,驱动块36与推拉杆37通过螺纹连接，推拉杆37另一端与活塞38相连，活塞38置于注射筒39内，注射筒39固定右固定台35a的注射筒定位卡槽43内,通过固定片40和固定钉42固定，通过加水管4从水箱2中向注射筒39中补水，水箱上部设有透气孔3用于补水时保持水箱2内压力恒定；恒压控制器8通过注射泵数据线7和孔压数据线7a分别与注射泵1和孔压传感器6相连，在恒压控制器8调节下，注射泵1经注射孔41向渗透仪输入恒定的水压；渗透仪由底座11、上橡胶密封圈13、下橡胶密封圈13a、环刀17、套筒18、上盖20、横梁21、螺杆22、螺帽23和螺钉24组成，其内部从下至上依次为：下透水石14a、下滤纸15a、土样16、上滤纸15和上透水石14，底座11设有进水孔9和排气孔12，上盖设有出水,19与出水管27相连，渗透仪中流出的水经出水管27流入抽滤瓶26，抽滤瓶26置于电子天平25上，由电子天平25称量出水的质量，通过计算便可得到土样的渗透系数。该实施例试验步骤如下：步骤1:准备1个40毫米的不锈钢环刀17，切取一个黏土样16，将土样16上下表面用切土刀刮平，贴上滤纸，然后上下各放一个透水石，最后一并放入饱和器中抽气饱和，先抽气1个小时，然后注水浸泡12小时后取出；步骤2:将注射泵1、恒压控制器8、孔压传感器6和底座11连接好，关闭加水控制阀门5、孔压控制阀门5a、进水控制阀门5c和排气控制阀门5b；步骤3:在底座11上放一个直径70毫米，厚度10毫米的下透水石14a及下橡胶密封圈13a，然后在套筒18内壁涂大概3毫米厚度的凡士林，把土样16从饱和器中取出缓慢压入套座18本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泵推式黏土常水头渗透试验装置，主要包括注射泵、恒压控制器、孔压传感器、渗透仪、电子天平和水箱，其特征在于：注射泵由电机、丝杆、限位杆、固定台、驱动块、推拉杆、活塞、注射筒和操作面板构成，操作面板上设有显示屏、数字按键和调节转盘，利用数字按键和调节转盘设定恒压控制器的目标水压，由电机带动丝杆转动，使驱动块推动活塞前进或后退；恒压控制器通过注射泵数据线和孔压数据线分别与注射泵和孔压传感器相连，在恒压控制器调节下，注射泵向渗透仪输入恒定的水压；渗透仪由底座、橡胶密封圈、环刀、套筒、上盖、横梁、螺杆、螺帽和螺钉组成，其内部从下至上依次为：下透水石、下滤纸、土样、上滤纸和上透水石，上盖设有出水孔与出水管相连，渗透仪中流出的水经出水管流入抽滤瓶，抽滤瓶置于电子天平上，由电子天平称量出水的质量，通过计算便可得到土样的渗透系数。

【技术特征摘要】
1.一种泵推式黏土常水头渗透试验装置，主要包括注射泵、恒压控制器、孔压传感器、渗透仪、电子天平和水箱，其特征在于：注射泵由电机、丝杆、限位杆、固定台、驱动块、推拉杆、活塞、注射筒和操作面板构成，操作面板上设有显示屏、数字按键和调节转盘，利用数字按键和调节转盘设定恒压控制器的目标水压，由电机带动丝杆转动，使驱动块推动活塞前进或后退；恒压控制器通过注射泵数据线和孔压数据线分别与注射泵和孔压传感器相连，在恒压控制器调节下，注射泵向渗透仪输入恒定的水压；渗透仪由底座、橡胶密封圈、环刀、套筒、上盖、横梁、螺杆、螺帽和螺钉组成，其内部从下至上依次为：下透水石、下滤纸、土样、上滤纸和上透水石，上盖设有出水孔与出水管相连，渗透仪中流出的水经出水管流入抽滤瓶，抽滤瓶置于电子天平上，由电子天平称量出水的质量，通过计算便可得到土样的渗透系数。2.如权利要求1所述的一种泵推式黏土常水头渗透试验装置，其特征在于：所述电子天平的精度为0.001克，量程为1000克。3.如权利要求1所述的一种泵推式黏土常水头渗透试验装置，其特征在于：所述孔压传感器的精度为0.01kPa，量程为100kPa。4.如权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠玉，夏洋洋，张家超，朱新牧，魏建东，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：新型
国别省市：河南,41