【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种排水板过水性能测试系统及测试方法，属于隧道防排水领域。
技术介绍
1、目前，土工排水材料的排水性能测试主要参照《土工合成材料测试规程》(sl235-2012)和《公路工程士工合成材料试验规程》(jtge50-2006)中的仪器和方法进行，但该仪器及方法存在较多缺陷，陈坤等提出了一种排水材料过水性能试验装置，但该装置及方法存在如下几个缺陷：1、橡胶膜尺寸必然会略大于排水板，橡胶膜受压时两侧不会完全封闭，水会从两侧绕过待检测的排水板并流入收集桶内，极大的影响了试验准确性；2、每次只能针对一种材料进行单独试验，多组试验中各个时段水压的控制是存在区别的，得到的过水量结果难以对照参考，不便于对多组试验进行对照分析；3、试验过程无法实时记录监控，最多只能对几个压力或时间点以及最终过水量的数据进行记录，数据记录不全。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种排水板过水性能测试系统及测试方法，以解决目前现有仪器和方法存在的准确性差、多组试验之间难以对照、数据记录不全且只能人工记录等问题。
2、为解决上述问题，拟采用这样一种排水板过水性能测试系统，该系统包括水箱、增压泵、压力试验机和软质套管，进水管的一端连接增压泵的进水口，另一端伸至水箱内的底部，出水管的一端连接增压泵的出水口，另一端与水平并垂直于出水管的分水管密封连通固定，出水管上设置有阀门和用于测量管内水压的水压计，分水管上分布开设有至少两个扁平出水口，扁平出水口均对应设置有一个软质套管，软质套管的周长大于试验过水板的
3、前述测试系统中，还包括有扁平连接管，所述连接部为长条形法兰，为非标准件，相匹配的两半法兰，一半满焊对接固定于扁平出水口上，与之匹配的另一半法兰满焊对接固定于扁平连接管的一端，所述软质套管的一端套设于扁平连接管的另一端上，且所述软质套管的一端与扁平连接管的另一端密封固定，固定方式为粘接或在所述软质套管的一端外通过线绳缠绕固定于扁平连接管上；
4、前述测试系统中，所述分水管上分布开设有三个扁平出水口，三个扁平出水口分别连接有软质套管以形成三条用于置入试验过水板的软质套管；
5、前述测试系统中，所述水压计为电子水压表，即电子水压力传感器，水压计和压力试验机也均与上位机相连，将水压力数据和压力试验机施加的接触压力数据实时上传至上位机；
6、利用上述系统进行排水板过水性能测试的方法，具体如下：
7、先将软质套管端部与扁平出水口分离，将三种规格的试验过水板分别放入三条软质套管内，三种规格的试验过水板厚度相同，再将三条软质套管的端部分别与三个扁平出水口对接固定，接缝处用密封圈密封，再将三条软质套管依次平置于压力试验机的底部受力平台上，并使三条软质套管及其内部的试验过水板均置于底部受力平台与施压平面之间，再在底部受力平台上每条软质套管外的两侧放置弹性泡沫板，软质套管两侧的弹性泡沫板均沿软质套管的长度方向紧贴软质套管内试验过水板的两侧，软质套管两侧贴合试验过水板以外的外侧部分压设于弹性泡沫板下，过水试验时，先通过压力试验机对三条软质套管及弹性泡沫板施压，使施压平面下压至施压平面、软质套管、试验过水板刚好贴合为止，此时，弹性泡沫板受压收缩并压紧弹性泡沫板下侧的软质套管外侧部分，使得增压泵供水增压时，水只能从软质套管内的试验过水板处流过，而后，打开阀门，启动增压泵，通过增压泵向三条软质套管内同时供入等压的水，而后，根据试验需要，保持供水水压不便，逐渐调整压力试验机对试验过水板施加的接触压力，试验同等水压下，不同规格的试验过水板在受到同等大小且不段变化的接触压力情况下的过水量变化；再保持压力试验机对试验过水板施加的接触压力不变，逐渐加大或减小增压泵的供水水压，试验同等接触压力下，不同规格的试验过水板在受到同等大小且不段变化的水压情况下的过水量变化，试验过程中，三条软质套管对应的流量传感器实时将检测到的水流量数据上传至上位机，通过上位机进行存储和分析。
8、前述测试方法中，弹性泡沫板对软质套管外侧部分的压力大小需要足以使增压泵提供的试验水压无法冲起软质套管外侧部分，若试验水压冲起了软质套管外侧部分使水从试验过水板两侧的软质套管流过，说明弹性泡沫板提供的压力不足，需要增加弹性泡沫板的厚度和宽度以增加弹性泡沫板与压力试验机之间的摩擦力，直至试验水压无法冲起软质套管外侧部分，水无法从试验过水板两侧的软质套管流过为止；
9、前述测试方法中，为使试验更为准确，三条软质套管分别置于三台压力试验机的加压平面之间，通过三台压力试验机分别对三条软质套管及三条软质套管内的试验过水板进行等压力同步施压，即在试验过程中的任一时间，三组试验过水板受到的接触压力相同，而水压也相同，即可通过流量传感器分别实时监测三组的过水量并上传至上位机进行记录，再绘制曲线即可得到三组试验准确的同步过水量曲线；
10、前述测试方法中，所述收集桶均为透明材质制成，且收集桶上标刻有容积刻度线，试验过程中，定时记录每条软质套管对应的收集桶内的水量，用于对流量传感器检测的数据进行复核，或代替流量传感器和上位机进行人工数据记录。
11、与现有技术相比，本专利技术所述排水板过水性能测试系统能够同时、同步实现不同规格过水板的对比试验，实现数据实时、精确，现有方法不能同时、同步进行对比试验，只能分次试验，每次的试验过程是无法包分之百完全相同的，这就导致存在较大的误差，而本专利技术所述系统和方法实现同步试验，消除了上述误差，能够快速对比分析出不同水压、不同接触压力下不同规格过水板的过水量情况；本专利技术所述方法在进行试验时将软质套管两侧多余部分通过弹性泡沫板进行封闭，避免试验过程中水从过水板两侧流过，消除了这一极大影响试验数据准确性的因素，保证了试验数据的合理性和准确性；通过流量传感器实时记录试验过程中的过水量数据并上传至上位机，试验记录更为简便，可在试验过程中直接利用上位机接受到的数据通过上位机/电脑进行试验曲线的绘制，试验结束即可立刻得到试验曲线等，无需单独的数据分析过程，试验更为简便。
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1.排水板过水性能测试系统，其特征在于：该系统包括水箱(1)、增压泵(2)、压力试验机(3)和软质套管(4)，进水管(5)的一端连接增压泵(2)的进水口，另一端伸至水箱(1)内的底部，出水管(6)的一端连接增压泵(2)的出水口，另一端与水平并垂直于出水管(6)的分水管(7)密封连通固定，出水管(6)上设置有阀门(18)和用于测量管内水压的水压计(19)，分水管(7)上分布开设有至少两个扁平出水口(8)，扁平出水口(8)均对应设置有一个软质套管(4)，软质套管(4)的周长大于试验过水板(9)的周长以使试验过水板(9)能够放入软质套管(4)内，软质套管(4)的一端通过连接部(10)密封对接于扁平出水口(8)上，软质套管(4)的另一端伸至单独对应的收集桶(11)内，软质套管(4)依次平放于压力试验机(3)的底部受力平台(12)上，压力试验机(3)中位于底部受力平台(12)正上方的施压平面(13)可同步平压于软质套管(4)上，所述软质套管(4)的另一端上均设置有流量传感器(14)，流量传感器(14)均分别与上位机(15)相连，以将流量传感器(14)检测的信号实时传输至上位机(15)。p>
2.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于：还包括有扁平连接管(16)，所述连接部(10)为长条形法兰，相匹配的两半法兰，一半满焊对接固定于扁平出水口(8)上，与之匹配的另一半法兰满焊对接固定于扁平连接管(16)的一端，所述软质套管(4)的一端套设于扁平连接管(16)的另一端上，且所述软质套管(4)的一端与扁平连接管(16)的另一端密封固定，固定方式为粘接或在所述软质套管(4)的一端外通过线绳缠绕固定于扁平连接管(16)上。
3.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于：所述分水管(7)上分布开设有三个扁平出水口(8)，三个扁平出水口(8)分别连接有软质套管(4)以形成三条用于置入试验过水板(9)的软质套管(4)。
4.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于：所述水压计(19)为电子水压表，即电子水压力传感器，水压计(19)和压力试验机(3)也均与上位机(15)相连，将水压力数据和压力试验机(3)施加的接触压力数据实时上传至上位机(15)。
5.利用权利要求3所述系统进行排水板过水性能测试的方法，其特征在于，具体方法如下：
6.根据权利要求5所述方法，其特征在于：弹性泡沫板(17)对软质套管(4)外侧部分的压力大小需要足以使增压泵(2)提供的试验水压无法冲起软质套管(4)外侧部分，若试验水压冲起了软质套管(4)外侧部分使水从试验过水板(9)两侧的软质套管(4)流过，说明弹性泡沫板(17)提供的压力不足，需要增加弹性泡沫板(17)的厚度和宽度以增加弹性泡沫板(17)与压力试验机(3)之间的摩擦力，直至试验水压无法冲起软质套管(4)外侧部分，水无法从试验过水板(9)两侧的软质套管(4)流过为止。
7.根据权利要求5所述方法，其特征在于：三条软质套管(4)分别置于三台压力试验机(3)的加压平面之间，通过三台压力试验机(3)分别对三条软质套管(4)及三条软质套管(4)内的试验过水板(9)进行等压力同步施压，即在试验过程中的任一时间，三组试验过水板(9)受到的接触压力相同，而水压也相同，即可通过流量传感器(14)分别实时监测三组的过水量并上传至上位机(15)进行记录，再绘制曲线即可得到三组试验准确的同步过水量曲线。
8.根据权利要求5所述方法，其特征在于：所述收集桶(11)均为透明材质制成，且收集桶(11)上标刻有容积刻度线，试验过程中，定时记录每条软质套管(4)对应的收集桶(11)内的水量，用于对流量传感器(14)检测的数据进行复核，或代替流量传感器(14)和上位机(15)进行人工数据记录。
...【技术特征摘要】
1.排水板过水性能测试系统，其特征在于：该系统包括水箱(1)、增压泵(2)、压力试验机(3)和软质套管(4)，进水管(5)的一端连接增压泵(2)的进水口，另一端伸至水箱(1)内的底部，出水管(6)的一端连接增压泵(2)的出水口，另一端与水平并垂直于出水管(6)的分水管(7)密封连通固定，出水管(6)上设置有阀门(18)和用于测量管内水压的水压计(19)，分水管(7)上分布开设有至少两个扁平出水口(8)，扁平出水口(8)均对应设置有一个软质套管(4)，软质套管(4)的周长大于试验过水板(9)的周长以使试验过水板(9)能够放入软质套管(4)内，软质套管(4)的一端通过连接部(10)密封对接于扁平出水口(8)上，软质套管(4)的另一端伸至单独对应的收集桶(11)内，软质套管(4)依次平放于压力试验机(3)的底部受力平台(12)上，压力试验机(3)中位于底部受力平台(12)正上方的施压平面(13)可同步平压于软质套管(4)上，所述软质套管(4)的另一端上均设置有流量传感器(14)，流量传感器(14)均分别与上位机(15)相连，以将流量传感器(14)检测的信号实时传输至上位机(15)。
2.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于：还包括有扁平连接管(16)，所述连接部(10)为长条形法兰，相匹配的两半法兰，一半满焊对接固定于扁平出水口(8)上，与之匹配的另一半法兰满焊对接固定于扁平连接管(16)的一端，所述软质套管(4)的一端套设于扁平连接管(16)的另一端上，且所述软质套管(4)的一端与扁平连接管(16)的另一端密封固定，固定方式为粘接或在所述软质套管(4)的一端外通过线绳缠绕固定于扁平连接管(16)上。
3.根据权利要求1所述测试系统，其特征在于：所述分水管(7)上分布开设有三个扁平出水口(8)，三个扁平出水口(8)分别连接有软质套管(4)以形成三条用于...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宁，任鹏，谢显龙，陈坤，苏杰，胡光全，高勇，赵翔宇，李晓峰，罗杰，龙安吉，张成益，黄威，
申请(专利权)人：中铁二局第一工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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