一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于土木工程用数据测量设备领域，是用于测定土层渗透系数的自动化试验装置，包括双环模块、支撑模块、注水模块、排水模块、液位监测模块、声光指示器、蓄水装置、数据处理及记录装置、元件控制装置、电源装置；支撑模块支撑注水、排水模块的管件，注水、排水模块给双环模块注水、排水，液位监测模块监测内环、外环液位；元件控制装置、流量计与数据处理及记录装置之间电连接，液位传感器与元件控制装置之间信号连接，元件控制装置控制阀门、水泵开闭、指示器开启。该装置组装、拆解方便，自动化程度高，测试结果精确，节省了人力，避免了人工操作引起的的试验误差，可以很好的服务于实际工程。

An automatic test device for measuring soil permeability coefficient

The utility model belongs to the field of data measuring equipment for civil engineering, which is an automatic test device for measuring the permeability coefficient of soil layer, including a double ring module, a support module, a water injection module, a drainage module, a liquid level monitoring module, an acousto-optic indicator, a water storage device, a data processing and recording device, a component control device and a power supply device; a support module supports a water injection and drainage module The water injection and drainage modules inject water and drain water to the double ring module, the liquid level monitoring module monitors the liquid level of the inner ring and the outer ring; the electric connection between the element control device, the flowmeter and the data processing and recording device, the signal connection between the liquid level sensor and the element control device, the element control device controls the opening and closing of the valve, the water pump, and the indicator opening. The device has the advantages of convenient assembly and disassembly, high automation, accurate test results, saving manpower, avoiding the test error caused by manual operation, and can serve the actual project well.

【技术实现步骤摘要】
一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置
本技术属于土木工程用数据测量设备领域，涉及土层渗透系数的试验装置。
技术介绍
渗透系数也称为水力传导系数，它表征水通过土体孔隙的难易程度，在实际工程中，土层的变形特征、力学性质等诸多工程问题与渗透系数息息相关，因此，准确量测土层的渗透系数具有非常重要的意义。渗透系数的测定分为“实验室测定”和“野外现场测定”两种，然而“实验室测定”对土层的扰动较大，将该法测定的渗透系数应用于工程现场偏于危险；“野外现场测定”法包括“试坑法”、“单环法”和“双环法”，其中“双环法”的内环中的水只发生竖向的渗流而排除了侧向渗流对试验的影响，因此“双环法”量测渗透系数的精度高。在实际现场应用过程中，双环法试验的操作通常有以下两种。第一种方法是人工注水以维持双环内的水头高度，同时计算土层的平均渗透速率以判断试验是否达到渗流平衡，该方法存在人为误差，水头控制精度小，费力费时，测试结果不精确；第二种方法是使用马利奥特瓶进行注水，该法原则上可以将双环内的水头控制在较为精确的高度，但是该法对容器的密闭性要求极高，马利奥特瓶的容积有限，在试验过程中不可以对其进行加水，现阶段鲜有应用马利奥特瓶操作成功的实例。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置。本技术所采用的技术方案是：一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置，包括双环模块，双环模块有内环和外环，还包括支撑模块、注水模块、排水模块、液位监测模块、声光指示器、蓄水装置、数据处理及记录装置、元件控制装置、电源装置；所述支撑模块包括支撑杆、元件搭接杆、三向连接器、T型连接器，支撑杆通过三向连接器组装成框架，平向的支撑杆之间通过T型连接器连接元件搭接杆；所述注水模块包括吸水泵、注水管、1号阀门、2号阀门和流量计（带有流量信号采集、传输功能），吸水泵置于蓄水装置内部，注水管一端连接吸水泵出水口，注水管另一端分成两路，一路是外环入水管，外环入水管安装1号阀门，一路是内环入水管，内环入水管安装2号阀门和流量计；外环入水管、内环入水管的末端出水口分别伸入外环、内环内部，外环入水管、内环入水管末端出水口离地面6-10cm；外环入水管、内环入水管安放于元件搭接杆；所述排水模块包括排水泵、排水管、3号阀门、4号阀门，排水泵置于蓄水装置内部，排水管一端连接排水泵入水口，排水管另一端分成两路，一路是内环排水管，内环排水管上设有3号阀门，一路是外环排水管，外环排水管上设有4号阀门；内环排水管、外环排水管末端管口贴近内环、外环内部的地面；内环排水管、外环排水管安放于元件搭接杆；所述液位监测模块包括传感器固定杆、内环液位传感器、外环液位传感器，内环液位传感器和外环液位传感器连接在传感器固定杆下端；内环液位传感器和外环液位传感器用来监测内环液位和外环液位；电源装置为用电部件（吸水泵、排水泵、数据处理及记录装置、元件控制装置、1号阀门、2号阀门、3号阀门、4号阀门）提供电能；流量计与数据处理及记录装置之间由数据线连接，数据处理及记录装置与元件控制装置间由信号线连接，内环液位传感器、外环液位传感器与元件控制装置之间由信号线连接，元件控制装置通过控制线控制1号阀门、2号阀门、3号阀门、4号阀门、吸水泵、排水泵的开闭，元件控制装置控制声光指示器开启。所述三向连接器与支撑杆是螺栓连接，T型连接器与支撑杆、元件搭接杆是插接。所述元件搭接杆设有管件穿孔，外环入水管、内环入水管、内环排水管、外环排水管、传感器固定杆通过穿过管件穿孔加以稳固。所述支撑模块是铁磁性材料，声光指示器底部有磁性底座，吸附于支撑模块上。优选的，外环入水管、内环入水管末端出水口离地面8cm。优选的，所述蓄水装置为方形箱体结构，由四个侧板、一个底板组成，相邻板间通过带有密封胶层的插槽、插条插接密封。本技术的有益效果：（1）本技术蓄水装置容量大，无需人工花费大量的时间反复注水；（2）本技术采用电子元件代替人工工作，可进行自动计算、保存数据，节省了人力，避免了人工进行试验引起的试验误差；（3）本技术内外环之间的液位传感器，可以时时监测内外环水头的变化，当水头低于某一界限时，会发送指令给元件控制装置，使得阀门自动打开，当水头达到预设高度，阀门自动关闭，确保了内外环水头的稳定；（4）本技术较传统试验方法，大大减少了人力，操作方便，测定的试验结果更加精确，可更好地服务于实际工程；（5）本技术结构简单，组装、拆解、运输方便、可应用于各类土层、可重复利用，便于野外携带及存放，可以广泛地应用及推广。附图说明图1是本技术用于测定土层渗透系数的自动化试验装置的西南等轴测图；图2是本技术用于测定土层渗透系数的自动化试验装置的东南等轴测图；图3是本技术用于测定土层渗透系数的自动化试验装置的俯视图；图4是本技术中用于测定土层渗透系数的自动化试验装置支撑模块的的西南等轴测图图5是本技术中用于测定土层渗透系数的自动化试验装置注水模块的西南等轴测图；图6是本技术中用于测定土层渗透系数的自动化试验装置排水模块的西南等轴测图；图7是本技术中用于测定土层渗透系数的自动化试验装置液位传感器的西南等轴测图；图8是电气件的连接关系图；图标：1—外环入水管；2—内环；3—外环；4—内环入水管；5—支撑杆；6—元件搭接杆；7—三向连接器；8—T型连接器；9—内环排水管；10—吸水泵；11—注水管；12—1号阀门；13—2号阀门；14—流量计；15—外环排水管；16—排水泵；17—排水管；18—3号阀门；19—4号阀门；20—传感器固定杆；21—内环液位传感器；22—外环液位传感器；23—声光指示器；24—蓄水装置；25—数据处理及记录装置；26—元件控制装置；27—电源装置；28—设备安置架。具体实施方式为使本技术的目的、优点及技术方案更加清晰明了，下面将结合附图，对本技术进行详细的描述。下面的描述是便于充分理解本技术，但是，所描述的仅仅是本技术的一部分实施列，本技术也可通过其他不同的描述来实施。因此，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所做的其他实施列，均在本使用新型保护的范围之内。一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置，包括双环模块，双环模块有内环2和外环3，还包括支撑模块、注水模块、排水模块、液位监测模块、声光指示器23、蓄水装置24、数据处理及记录装置25、元件控制装置26、电源装置27；数据处理及记录装置25、元件控制装置26、电源装置27放置在设备安置架28。支撑模块包括支撑杆5、元件搭接杆6、三向连接器7、T型连接器8，支撑杆5通过三向连接器7组装成“四方桌”形框架，平向的支撑杆5之间通过T型连接器8连接元件搭接杆6；三向连接器7与支撑杆5是螺栓连接，T型连接器8内部有插孔，支撑杆5、元件搭接杆6贯穿插孔或插入插孔插接。注水模块包括吸水泵10、注水管11、1号阀门12、2号阀门13和流量计14（流量计带有流量信号采集、传输功能，量测注入内环的水量），吸水泵10置于蓄水装置24内部，注水管11一端连接吸水泵10出水口，注水管11另一端分成两路，一路是外环入水管1，外环入水管1安装1号阀门12，一路是内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置，包括双环模块，双环模块有内环（2）和外环（3），其特征在于：还包括支撑模块、注水模块、排水模块、液位监测模块、声光指示器（23）、蓄水装置（24）、数据处理及记录装置（25）、元件控制装置（26）、电源装置（27）；所述支撑模块包括支撑杆（5）、元件搭接杆（6）、三向连接器（7）、T型连接器（8），支撑杆（5）通过三向连接器（7）组装成框架，平向的支撑杆（5）之间通过T型连接器（8）连接元件搭接杆（6）；所述注水模块包括吸水泵（10）、注水管（11）、1号阀门（12）、2号阀门（13）和流量计（14），吸水泵（10）置于蓄水装置（24）内部，注水管（11）一端连接吸水泵（10）出水口，注水管（11）另一端分成两路，一路是外环入水管（1），外环入水管（1）安装1号阀门（12），一路是内环入水管（4），内环入水管（4）安装2号阀门（13）和流量计（14）；外环入水管（1）、内环入水管（4）的末端出水口分别伸入外环（3）、内环（2）内部，外环入水管（1）、内环入水管（4）末端出水口离地面6‑10cm；外环入水管（1）、内环入水管（4）安放于元件搭接杆（6）；所述排水模块包括排水泵（16）、排水管（17）、3号阀门（18）、4号阀门（19），排水泵（16）置于蓄水装置（24）内部，排水管（17）一端连接排水泵（16）入水口，排水管（17）另一端分成两路，一路是内环排水管（9），内环排水管（9）上设有3号阀门（18），一路是外环排水管（15），外环排水管（15）上设有4号阀门（19）；内环排水管（9）、外环排水管（15）末端管口贴近内环、外环内部的地面；内环排水管（9）、外环排水管（15）安放于元件搭接杆（6）；所述液位监测模块包括传感器固定杆（20）、内环液位传感器（21）、外环液位传感器（22），内环液位传感器（21）和外环液位传感器（22）连接在传感器固定杆（20）下端；内环液位传感器（21）和外环液位传感器（22）用来监测内环液位和外环液位；电源装置（27）为用电部件提供电能；流量计（14）与数据处理及记录装置（25）之间由数据线连接，数据处理及记录装置（25）与元件控制装置（26）间由信号线连接，内环液位传感器（21）、外环液位传感器（22）与元件控制装置（26）之间由信号线连接，元件控制装置（26）通过控制线控制1号阀门（12）、2号阀门（13）、3号阀门（18）、4号阀门（19）、吸水泵（10）、排水泵（16）的开闭，元件控制装置（26）连接控制声光指示器（23）。...

【技术特征摘要】
1.一种用于测定土层渗透系数的自动化试验装置，包括双环模块，双环模块有内环（2）和外环（3），其特征在于：还包括支撑模块、注水模块、排水模块、液位监测模块、声光指示器（23）、蓄水装置（24）、数据处理及记录装置（25）、元件控制装置（26）、电源装置（27）；所述支撑模块包括支撑杆（5）、元件搭接杆（6）、三向连接器（7）、T型连接器（8），支撑杆（5）通过三向连接器（7）组装成框架，平向的支撑杆（5）之间通过T型连接器（8）连接元件搭接杆（6）；所述注水模块包括吸水泵（10）、注水管（11）、1号阀门（12）、2号阀门（13）和流量计（14），吸水泵（10）置于蓄水装置（24）内部，注水管（11）一端连接吸水泵（10）出水口，注水管（11）另一端分成两路，一路是外环入水管（1），外环入水管（1）安装1号阀门（12），一路是内环入水管（4），内环入水管（4）安装2号阀门（13）和流量计（14）；外环入水管（1）、内环入水管（4）的末端出水口分别伸入外环（3）、内环（2）内部，外环入水管（1）、内环入水管（4）末端出水口离地面6-10cm；外环入水管（1）、内环入水管（4）安放于元件搭接杆（6）；所述排水模块包括排水泵（16）、排水管（17）、3号阀门（18）、4号阀门（19），排水泵（16）置于蓄水装置（24）内部，排水管（17）一端连接排水泵（16）入水口，排水管（17）另一端分成两路，一路是内环排水管（9），内环排水管（9）上设有3号阀门（18），一路是外环排水管（15），外环排水管（15）上设有4号阀门（19）；内环排水管（9）、外环排水管（15）末端管口贴近内环、外环内部的地面；内环排水管（9）、外环排水管（15）安放于元件搭接杆（6）；所述液位监测模块包括传感器固定杆（20）、内环液...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丽娜，张戎令，王起才，张唐瑜，拉有玉，张乘波，姚裕春，李安洪，王斌文，李佳敏，薛彦瑾，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：新型
国别省市：甘肃,62