用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置及使用方法，该装置可视化的容器内存放黄土，持续加液装置持续的向渗流腔内提供液体，黄土逐渐渗流的过程中，CT能够清晰扫描黄土内的孔隙变化情况与液体的渗流路径等相关参数；该装置结构简单，安装与拆卸方便，自动化程度高。该装置的使用方法采用先进的X射线CT无损检测技术，对持续加湿条件下原状土可视化渗流装置中原状黄土样品进行动态CT扫描，利用AVIZO三维可视化重建平台，对干湿条件下的CT扫描结果进行图像处理、三维可视化重建与孔裂隙特征分析、优先流渗流路径提取，获取孔裂隙优先渗流通道及优先流动态发育规律。

【技术实现步骤摘要】
用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置及使用方法
本专利技术属于土体渗流实验
，涉及一种用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置及使用方法。
技术介绍
黄土是干旱半干旱地区的风成沉积物，质地疏松，具有明显的柱状节理和孔洞，这使得黄土成为一种特殊的结构性地质材料，这种结构性直接影响着黄土的力学性质和水力特性。此外，由于黄土形成过程中动植物活动、冻融循环、干湿交替、水化学溶蚀、物理潜蚀等外界因素的作用下，使得黄土中普遍发育大孔隙。大孔隙的存在，使水分在下渗过程中将首先沿其入渗而绕过大部分基质颗粒，以优先流的形式在短时间内到达土体深层。黄土中优先流的研究对于解释黄土斜坡水分渗流机理、渗流场与应力场分布规律、优先流促滑效应等具有重要的作用。目前在黄土优先流研究方面已有不少成果，斜坡尺度上主要是利用探地雷达、电阻率层析成像、高密度电法、地震模拟法等无损探测手段进行优势渗流通道探测，然而该类手段只能在表面现象的层面揭示优先流的渗流路径，往往受限于分辨率的影响，难以揭示优先流渗流的细节及本质；渗流小区尺度主要是在染色示踪的基础上，进行剖面开挖和拍照，通过图像处理进一步揭示优先流渗流特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，包括基底(29)、原状土可视化渗流装置(30)和持续加液装置(31)；基底(29)包括底板(1)，底板(1)上依次固定设置有实时计重秤(2)和集液烧杯(5)；原状土可视化渗流装置(30)设置在实时计重秤(2)上，包括渗流腔(7)，渗流腔(7)的上端固定连接有渗流顶盖(8)，下端固定连接有渗流底盖(6)；渗流顶盖(8)内开设有进水储水区(26)，进水储水区(26)的下部固定设置有上透水石(25)；渗流顶盖(8)内设置有进水管(14)，进水管(14)的一端连通至进水储水区(26)，另一端连通至持续加液装置(31)；渗流底盖(6)内开设有出水集...

【技术特征摘要】
1.用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，包括基底(29)、原状土可视化渗流装置(30)和持续加液装置(31)；基底(29)包括底板(1)，底板(1)上依次固定设置有实时计重秤(2)和集液烧杯(5)；原状土可视化渗流装置(30)设置在实时计重秤(2)上，包括渗流腔(7)，渗流腔(7)的上端固定连接有渗流顶盖(8)，下端固定连接有渗流底盖(6)；渗流顶盖(8)内开设有进水储水区(26)，进水储水区(26)的下部固定设置有上透水石(25)；渗流顶盖(8)内设置有进水管(14)，进水管(14)的一端连通至进水储水区(26)，另一端连通至持续加液装置(31)；渗流底盖(6)内开设有出水集水区(23)，出水集水区(23)的上部固定设置有下透水石(22)，渗流底盖(6)内设置有排水管(13)，排水管(13)的一端和出水集水区(23)连通，另一端在集液烧杯(5)的上方；持续加液装置(31)包括支撑杆(15)和加液瓶(17)，支撑杆(15)固定设置在底板(1)上，加液瓶(17)通过支固板(16)固定设置在支撑杆(15)上；加液瓶(17)的下端连通有导流管(18)，导流管(18)的另一端和进水管(14)连通；CT扫描原状黄土优先流时，黄土样品(28)安装在渗流腔(7)内；渗流腔(7)选用有机玻璃材质。2.根据权利要求1所述的用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，渗流顶盖(8)的下表面开设有阶梯型圆形凹槽，下部的圆形凹槽直径大于上部的圆形凹槽直径，两个圆形凹槽同圆心；下部的圆形凹槽用于放置上透水石(25)，上部的圆形凹槽为进水储水区(26)。3.根据权利要求1所述的用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，渗流底盖(6)的上表面开设有阶梯型圆形凹槽，下部的圆形凹槽直径小于上部的圆形凹槽直径，下部的圆形凹槽为出水集水区(23)；上部的圆形凹槽装有下透水石(22)。4.根据权利要求1所述的用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，支固板(16)为上、下两块平行的支固板(16)；两块支固板(16)的一侧和支撑杆(15)固定连接，另一侧均开设有圆孔，两个圆孔的圆心同轴；下部的支固板(16)圆孔的直径小于上部的支固板(16)的圆孔的直径；加液瓶(17)架装在两个同心的圆孔内。5.根据权利要求1所述的用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，导流管(18)的一端固定连接有针管头(19)，针管头(19)插入在加液瓶(17)底部的瓶盖中；针管头(19)与导流管(18)连接处连通有进气管(20)；导流管(18)上设置有流量调节器(21)。6.根据权利要求1所述的用于CT扫描原状黄土优先流动态观测装置，其特征在于，渗流腔(7)的顶部设置有上连接板(10)，渗流腔(7)的底部设置有下连接板(9)；渗流腔(7)通过上连接板(10)和渗流顶盖(8)固定连接，渗流腔(7)通过下连接板...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，张晓周，卢阳春，郭雯，卢玉东，杨亚慧，郑策，范文，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61