双环试验监测组件、双环试验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双环试验监测组件、双环试验装置及方法，其中，所述双环试验监测组件设置于双环组件上，所述双环试验监测组件包括水位平衡及数据传输组件，以及用于将所述水位平衡及数据传输组件固定在所述双环组件上的水平调整组件；所述水位平衡及数据传输组件包括注水组件、流量计及主控制器，所述注水组件用于分别向所述双环组件的内环内部以及内环与外环之间注水；所述流量计用于记录所述注水组件的注水流量及其对应时刻，所述主控制器用于获取所述内环直径，并根据所述内环直径与所述注水流量及其对应时刻计算渗透系数。本发明专利技术可以有效提高双环试验效率以及准确率，同时实现双环试验的实时监测。

Double ring test monitoring component, double ring test device and method

【技术实现步骤摘要】
双环试验监测组件、双环试验装置及方法
本专利技术涉及渗透系数测量
，尤其涉及一种双环试验监测组件、双环试验装置及方法。
技术介绍
在放射性废物处置场前期选址、工程建设等过程中均需要测定场址区域的非饱和带，即地下水面至地表之间的土壤的渗透系数。目前，双环试验是较准确测定渗透系数的一种方法，双环试验将内环与外环同心、水平的嵌入被测土壤中，通过向内、外环注水，保持内外环水位高度相同且稳定，从而保持内外环水力梯度为零，通过测定入渗时间与入渗量计算出待测土壤的渗透系数。传统的双环试验通常通过2个马氏瓶进行注水测定，装置不便于携带及操作，需要工作人员不断手动调整水位使之保持内外环水位等高，并读取马氏瓶刻度。由于每次试验通常需要至少6个小时，在实际生产中每天最多只能进行2～3组双环试验，且需要工作人员在现场操作，试验效率及精度较低。因此，提出一种能够解决如何提高渗透系数的测量效率以及准确率是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种双环试验监测组件、双环试验装置及方法，以解决目前双环试验效率低、准确度不高等问题。为了实现上述目的，本专利技术提供一种双环试验监测组件，所述双环试验监测组件设置于双环组件上，所述双环组件包括内环以及与所述内环同轴设置的外环，其特征在于，所述双环试验监测组件包括水位平衡及数据传输组件，以及用于将所述水位平衡及数据传输组件固定在所述双环组件上的水平调整组件；所述水位平衡及数据传输组件包括注水组件、流量计及主控制器，所述注水组件用于分别向所述双环组件的内环内部以及内环与外环之间注水；所述流量计(113)与所述主控制(114)电连接，用于记录所述注水组件的注水流量及其对应时刻，并将所述注水组件的注水流量计其对应时刻发送至所述主控制器(114)，所述主控制器(114)用于获取所述内环(210)直径，并根据所述内环(210)直径与所述注水流量及其对应时刻计算渗透系数。可选地，所述注水组件包括第一注水组件和第二注水组件；所述第一注水组件设置于所述双环组件的内环内侧，用于向内环内部注水，其包括第一子控制器，以及设置在第一注水管路上的第一阀门和第一水位计；所述第一子控制器分别与所述第一阀门、所述第一水位计及所述主控制器电连接，用于根据所述第一水位计测量的水位数据控制所述第一阀门的通断，以及将所述水位数据及所述第一阀门的通断数据传输至所述主控制器；所述第二注水组件设置于所述双环组件的内环与外环之间，用于向内环与外环之间注水，其包括第二子控制器，以及设置在第二注水管路上的第二阀门和第二水位计；所述第二子控制器分别与所述第二阀门、第二水位计及所述主控制器电连接，用于根据所述第二水位计测量的水位数据控制所述第二阀门的通断，以及将所述水位数据及所述第一阀门的通断数据传输至所述主控制器；其中，所述第一注水组件与第二注水组件呈平行且相对设置。可选地，所述第一注水组件还包括设置在第一注水管路上的第一单向阀门及第一微型水泵，所述第一单向阀门靠近所述第一注水组件的进水口设置，所述第一微型水泵与所述第一子控制器电连接，其用于在接收到第一子控制器的开启信号时开始抽水，以通过第一单向阀门和第一阀门向内环内部注水；所述第二注水组件还包括设置在第二注水管路上的第二单向阀门及第二微型水泵，所述第二单向阀门靠近所述第二注水组件的进水口设置，所述第二微型水泵与所述第二子控制器电连接，其用于在接收到第二子控制器的开启信号时开始抽水，以通过第二单向阀门和第二阀门向内环与外环之间注水。可选地，所述流量计设置于所述第一注水组件的第一注水管路上，并在水流方向上位于所述第一单向阀门后方。可选地，所述水平调整组件包括外壳，以及设置在所述外壳上的第一固定连接部和第二固定连接部；所述第一固定连接部与所述水位平衡及数据传输组件连接，所述第二固定连接部与所述双环组件的内环连接。可选地，所述第一固定连接部包括第一固定连接件和第二固定连接件：所述第一注水组件的第一注水管路穿过所述第一固定连接件以伸入所述双环组件的内环内侧并由所述第一固定连接件固定；所述第二注水组件的第二注水管路穿过所述第二固定连接件以伸入所述双环组件的内环与外环之间并由所述第二固定连接件固定；其中，所述第一固定连接件与所述第二固定连接件呈平行且相对设置。可选地，所述水平调整组件还包括两个呈倒梯形且对称设置的调平辅助结构，二者顶端与所述外壳下表面固定，所述双环组件的内环位于所述两个调平辅助结构之间并抵靠在所述外壳下表面上；所述水平调整组件还包括水平尺，其固定于所述外壳上表面，并位于所述第一固定连接件与所述第二固定连接件之间。可选地，所述外壳包括中间部，以及分别与所述中间部的两端连接并向下延伸的第一支部和第二支部，且所述第一支部位于所述双环组件的内环内侧，所述第二支部位于所述双环组件的内环与外环之间；所述第二固定连接部包括第一调平辅助螺栓及第二调平辅助螺栓；所述第一调平辅助螺栓自外向内穿过所述外壳的第一支部并锁紧于所述双环组件的内环的内壁处；所述第二调平辅助螺栓自外向内穿过所述外壳的第二支部并锁紧于所述双环组件的内环的外壁处。可选地，所述双环试验监测组件还包括数据发送组件和数据输入及显示组件；所述数据输入及显示组件与所述主控制器电连接，用于获取用户输入的第一数据信息，以及显示所述第一数据信息和所述主控制器传输的第二数据信息，其中所述第一数据信息包括所述双环组件的内环直径，所述第二数据信息包括注水流量及其对应时刻，以及根据所述内环直径、注水流量及其对应时刻计算获得的渗透系数；所述数据发送组件分别与所述主控制器以及远程控制终端电连接，用于将所述主控制器传输的第一数据信息和第二数据信息发送至所述远程控制终端。可选地，所述双环试验监测组件还包括：过滤装置所述过滤装置设置于所述注水组件的进水口处。为实现上述目的，本专利技术相应还提供一种双环试验装置，包括双环组件以及，设置于所述双环组件上的所述的双环试验监测组件。为实现上述目的，本专利技术相应还提供一种所述的双环试验监测组件的双环试验方法，包括：主控制器启动注水流程，以使注水组件分别向双环组件的内环内部以及内环与外环之间注水；所述主控制器获取双环组件的内环直径；所述主控制器获取所述注水组件的流量数据以及对应的时刻，其中所述注水组件的流量数据及其对应的时刻由流量计记录并发送至所述主控制器；所述主控制器根据所述内环直径与流量数据及其对应的时刻计算渗透系数。可选地，所述注水组件包括第一注水组件及第二注水组件，所述第一注水组件包括第一子控制器、第一阀门、第一水位计、第一微型水泵及第一单向阀门，所述第二注水组件包括第二子控制器、第二阀门、第二水位计、第二微型水泵及第二单向阀门，其特征在于，在所述主控制器获取所述注水组件的流量数据及其对应的时刻之前，所述方法还包括：S10、主控制器判断第一水位数据以及第二水位数据是否都本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双环试验监测组件，所述双环试验监测组件设置于双环组件上，所述双环组件包括内环(210)以及与所述内环(210)同轴设置的外环(220)，其特征在于，所述双环试验监测组件包括水位平衡及数据传输组件(110)，以及用于将所述水位平衡及数据传输组件(110)固定在所述双环组件上的水平调整组件(120)；/n所述水位平衡及数据传输组件(110)包括注水组件、流量计(113)及主控制器(114)，所述注水组件用于分别向所述双环组件的内环(210)内部以及内环(210)与外环(220)之间注水；所述流量计(113)与所述主控制(114)电连接，用于记录所述注水组件的注水流量及其对应时刻，并将所述注水组件的注水流量计其对应时刻发送至所述主控制器(114)，所述主控制器(114)用于获取所述内环(210)直径，并根据所述内环(210)直径与所述注水流量及其对应时刻计算渗透系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种双环试验监测组件，所述双环试验监测组件设置于双环组件上，所述双环组件包括内环(210)以及与所述内环(210)同轴设置的外环(220)，其特征在于，所述双环试验监测组件包括水位平衡及数据传输组件(110)，以及用于将所述水位平衡及数据传输组件(110)固定在所述双环组件上的水平调整组件(120)；
所述水位平衡及数据传输组件(110)包括注水组件、流量计(113)及主控制器(114)，所述注水组件用于分别向所述双环组件的内环(210)内部以及内环(210)与外环(220)之间注水；所述流量计(113)与所述主控制(114)电连接，用于记录所述注水组件的注水流量及其对应时刻，并将所述注水组件的注水流量计其对应时刻发送至所述主控制器(114)，所述主控制器(114)用于获取所述内环(210)直径，并根据所述内环(210)直径与所述注水流量及其对应时刻计算渗透系数。


2.根据权利要求1所述的双环试验监测组件，其特征在于，所述注水组件包括：第一注水组件(111)和第二注水组件(112)；
所述第一注水组件(111)设置于所述双环组件的内环(210)内侧，用于向内环(210)内部注水，其包括第一子控制器(115)，以及设置在第一注水管路上的第一阀门(116)和第一水位计(117)；
所述第一子控制器(115)分别与所述第一阀门(116)、所述第一水位计(117)及所述主控制器(114)电连接，用于根据所述第一水位计(117)测量的水位数据控制所述第一阀门(116)的通断，以及将所述水位数据及所述第一阀门(116)的通断数据传输至所述主控制器(114)；
所述第二注水组件(112)设置于所述双环组件的内环(210)与外环(220)之间，用于向内环(210)与外环(220)之间注水，其包括第二子控制器(118)，以及设置在第二注水管路上的第二阀门(119)和第二水位计(11A)；
所述第二子控制器(118)分别与所述第二阀门(119)、第二水位计(11A)及所述主控制器(114)电连接，用于根据所述第二水位计(11A)测量的水位数据控制所述第二阀门(119)的通断，以及将所述水位数据及所述第一阀门(116)的通断数据传输至所述主控制器(114)；
其中，所述第一注水组件(111)与第二注水组件(112)呈平行且相对设置。


3.根据权利要求2所述的双环试验监测组件，其特征在于，
所述第一注水组件(111)还包括设置在第一注水管路上的第一单向阀门(11B)及第一微型水泵(11C)，所述第一单向阀门(11B)靠近所述第一注水组件(111)的进水口设置，所述第一微型水泵(11C)与所述第一子控制器(115)电连接，其用于在接收到第一子控制器(115)的开启信号时开始抽水，以通过第一单向阀门(11B)和第一阀门(116)向内环(210)内部注水；
所述第二注水组件(112)还包括设置在第二注水管路上的第二单向阀门(11D)及第二微型水泵(11E)，所述第二单向阀门(11D)靠近所述第二注水组件(112)的进水口设置，所述第二微型水泵(11E)与所述第二子控制器(118)电连接，其用于在接收到第二子控制器(118)的开启信号时开始抽水，以通过第二单向阀门(11D)和第二阀门(119)向内环(210)与外环(220)之间注水。


4.根据权利要求3所述的双环试验监测组件，其特征在于，所述流量计(113)设置于所述第一注水组件(111)的第一注水管路上，并在水流方向上位于所述第一单向阀门(11B)后方。


5.根据权利要求2所述的双环试验监测组件，其特征在于，所述水平调整组件(120)包括外壳(123)，以及设置在所述外壳(123)上的第一固定连接部和第二固定连接部；所述第一固定连接部与所述水位平衡及数据传输组件(110)连接，所述第二固定连接部与所述双环组件的内环(210)连接。


6.根据权利要求5所述的双环试验监测组件，其特征在于，所述第一固定连接部包括第一固定连接件(121)和第二固定连接件(122)：
所述第一注水组件(111)的第一注水管路穿过所述第一固定连接件(121)以伸入所述双环组件的内环(210)内侧并由所述第一固定连接件(121)固定；
所述第二注水组件(112)的第二注水管路穿过所述第二固定连接件(122)以伸入所述双环组件的内环(210)与外环(220)之间并由所述第二固定连接件(122)固定；
其中，所述第一固定连接件(121)与所述第二固定连接件(122)呈平行且相对设置。


7.根据权利要求5所述的双环试验监测组件，其特征在于，
所述水平调整组件(120)还包括两个呈倒梯形且对称设置的调平辅助结构(124)，二者顶端与所述外壳(123)下表面固定，所述双环组件的内环(210)位于所述两个调平辅助结构(124)之间并抵靠在所述外壳(123)下表面上；
所述水平调整组件(120)还包括水平尺(125)，其固定于所述外壳(123)上表面，并位于所述第一固定连接件(121)与所述第二固定连接件(122)之间。


8.根据权利要求5所述的双环试验监测组件，其特征在于，
所述外壳(123)包括中间部，以及分别与所述中间部的两端连接并向下延伸的第一支部和第二支部，且所述第一支部位于所述双环组件的内环(210)内侧，所述第二支部位于所述双环组件的内环(210)与外环(220)之间；
所述第二固定连接部包括第一调平辅助螺栓(126)及第二调平辅助螺栓(127)；
所述第一调平辅助螺栓(126)自外向内穿过所述外壳(123)的第一支部并锁紧于所述双环组件的内环(210)的内壁处；所述第二调平辅助螺栓(127)自外向内穿过所述外壳(123)的第二支部并锁紧于所述双环组件的内环(210)的外壁处...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴伟，王旭宏，杨球玉，吕涛，李星宇，侯伟，李昶，康宝伟，
申请(专利权)人：中国核电工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11