同时测定土水特征曲线和非饱和渗透系数的测量系统和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115144564A(43)申请公布日2022.10.04(21)申请号202210877527.7(22)申请日2022.07.25(71)申请人四川农业大学地址611830四川省成都市都江堰市建设路288号(72)发明人唐俊峰周德洲杨有莲廖珮伶任冰冰雷湛尧曾珂张钘徐骏凯吉鹏龚宇赵梓涵李雨航林光庭(74)专利代理机构成都方圆聿联专利代理事务所(普通合伙)51241专利代理师张淑枝(51)Int.Cl.G01N33/24(2006.01)G01N15/08(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图3页(54)发明名称同时测定土水特征曲线和非饱和渗透系数的测量系统和方法(57)摘要本发明公开了一种同时测定土水特征曲线和非饱和渗透系数的测量系统和方法，包括：样品室、压力室、给水侧、排水侧、手动阀、差压计、电磁阀、PC端与电子秤。PC端与电子秤相连，用于记录实验数据；样品室用于放置样品，压力室用于放置样品室并加压，排水侧和给水侧各设有三根滴定管，分为标准滴定管和测量滴定管，其中标准滴定管在渗透实验中应用变水头法测渗透系数，测量滴定管用于测量土体含水体积的变化量，差压计用于测量标准滴定管和测定滴定管的水头压力差并连接电磁阀实现土体进水和排水的自动化控制。本发明的优点是：利用电磁阀调节水位，实现测量过程的自动化；能同时测量SWCC曲线和渗透系数；仪器成本低，测量结果精确度较高。CN115144564ACN115144564A权利要求书1/4页1.一种同时测定土水特征曲线和非饱和渗透系数的测量系统，其特征在于：包括样品室(1)、压力室(2)、给水侧(3)、排水侧(4)、手动阀、差压计(6)、电磁阀(7)、PC端与电子秤相连，用于记录实验数据，拟合实验数据；所述样品室(1)，包括：上丙烯酸圆盘(11)、下丙烯酸圆盘(13)和多孔丙烯酸圆筒(12)；所述上丙烯酸圆盘(11)和下丙烯酸圆盘(13)之间为多孔丙烯酸圆筒(12)，上丙烯酸圆盘(11)和下丙烯酸圆盘(13)之间通过四根螺栓穿过拧紧螺母固定多孔丙烯酸圆筒(12)组成样品室(1)；所述上丙烯酸圆盘(11)和下丙烯酸圆盘(13)的内部都设有能够贯通样品室(1)内外的两根细管；所述多孔丙烯酸圆筒(12)用于填充土样；多孔丙烯酸圆筒(12)表面设有若干直径为2mm的小孔；多孔丙烯酸圆筒(12)内表面附有滤纸；所述细管内径为3mm，两根细管通过上丙烯酸圆盘(11)侧面贯通至上丙烯酸圆盘(11)的下表面；两根细管位置对称；两根细管通过下丙烯酸圆盘(13)的侧面贯通至下丙烯酸圆盘(13)的上表面，两根细管位置对称；所述压力室(2)，包括：上方形铁板(21)、下方形铁板(22)、丙烯酸圆柱体(23)和电子天平(24)；上方形铁板(21)与下方形铁板(22)之间为丙烯酸圆柱体(23)、上方形铁板(21)和下方形铁板(22)之间通过四个角的螺栓贯穿并通过拧紧螺母固定丙烯酸圆柱体(23)形成压力室(2)，以上方形铁板(21)的中心为圆心均匀布置六个螺孔(211)；下方形铁板(22)的中部对称设置两个螺孔(211)；所述给水侧(3)，包括：标准滴定管A(31)、粗测量滴定管A(32)、细测量滴定管A(33)和给水箱(34)；标准滴定管A(31)、粗测量滴定管A(32)、细测量滴定管A(33)、给水箱(34)之间通过水管互联互通，所述标准滴定管A(31)、粗测量滴定管A(32)、细测量滴定管A(33)之间通过手动阀根据实验要求进行切换；所述排水侧(4)，包括:标准滴定管B(41)、粗测量滴定管B(42)、细测量滴定管B(43)和排水箱(44)；标准滴定管B(41)、粗测量滴定管B(42)、细测量滴定管B(43)、排水箱(44)之间通过水管互联互通，标准滴定管B(41)、粗测量滴定管B(42)、细测量滴定管B(43)之间通过手动阀根据实验要求进行切换；所述补水箱(8)分别连接给水箱(34)和排水箱(44)，用于对给水箱(34)和排水箱(44)进行水量补给；给水侧(3)的水管通过上方形铁板(21)的一个螺孔连接到上丙烯酸圆盘(11)的一根细管，上丙烯酸圆盘(11)的另一根细管通过水管连接到下丙烯酸圆盘(13)的一根细管，下丙烯酸圆盘(13)的另一根细管通过水管穿过上方形铁板(21)的一个螺孔与排水侧(4)相连；所述上方形铁板(21)的六个螺孔(211)，一个螺孔(211)连接到气压调节装置用于压力负载，一个螺孔(211)通过手动阀连接到大气，将这个阀门安装在螺孔上，打开就与大气相同，关上阀门就将仪器与大气隔离开；剩余两个螺孔(211)用螺栓密封；下方形铁板(22)中部设置电子天平(24)，样品室(1)放在电子天平(24)的测量部位；下方形铁板(2