一种多级式土渗透仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及到一种多级式土渗透仪。
【背景技术】
[0002]目前工程中的绝大多数病害都与水有关，而表征水危害大小的一个因素就是水在某种物体中的渗透系数，因此研究渗透系数对于工程实体的稳定性和安全性来说具有重要意义。传统测试渗透系数的方法是通过将某一高度的水柱流过环刀试样，测定规定时间流出的水量，最后求取平均值获得。这种方法因原理清晰明确，操作简单而被广泛采用。但通过试验不难发现，该仪器在试验时由于环刀面积较小，通过试样的水一部分是从试样中部渗出，另一部分是由试样与环刀接触的内壁渗出(因制样边缘土体受到扰动，部分颗粒结构被破坏，在水柱作用下可能会随之流出，形成相对明显的渗流通道)，而且这部分水的量比较大，因此得出的渗透系数值明显偏大，在分析工程问题时欠合理。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决传统渗透仪在试验时误差较大、精度较低等问题，提供了一种操作简便、精度较高、方便快捷的多级式土渗透仪，它解决了上述的这些问题。
[0004]本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005]—种多级式土渗透仪，包括外玻璃罩，所述外玻璃罩内由上到下分别设置有三个截面尺寸不等的呈样器，每个呈样器均由桶壁和底座组成，两者通过螺纹连接，底座设环刀卡槽，底座下部预留排水通道，外部与连接管相通；每个呈样器底部均设置有对应大小的控制圈。
[0006]所述的连接管均设置为与水平方向呈-30°夹角。
[0007]所述的桶壁与底座螺纹连接通过夹带止水带密和缝隙。
[0008]还设置有辅助时域反射技术测量装置，其包括剖面土壤含水量传感器、测量管、数据管理器、控制系统、通讯装置、显示器。
[0009]所述的连接管的出口对接量筒。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:
[0011]本实用新型该仪器通过分级测试土渗透系数，然后通过求取平均值来达到消除试样截面积尺寸效应影响的目的。该仪器试验精度较高、操作简便、对试验操作人员要求较低，可适用于室内各类土的渗透试验。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的一种多级式土渗透仪的结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的一种多级式土渗透仪的控制圈结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的一种多级式土渗透仪的控制圈俯视图。
[0015]附图标记说明如下:1、一级试验桶，2、二级试验桶，3、三级试验桶，4、外玻璃罩，5、 一级呈样器，6、二级呈样器，7、三级呈样器，8、控制圈，9、量筒。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进行详细说明。
[0017]—种多级式土渗透仪，如图1-3所示，包括外玻璃罩4，所述外玻璃罩内由上到下分别设置有三个截面尺寸不等的呈样器，包括一级呈样器5，二级呈样器6，三级呈样器7，每个呈样器均由桶壁和底座组成，两者通过螺纹连接，底座设环刀卡槽，底座下部预留排水通道，外部与连接管相通；每个呈样器底部均设置有对应大小的控制圈8。
[0018]每个呈样器和其它辅助装置组成试验桶，包括一级试验桶1，二级试验桶2，三级试验桶3。
[0019]所述的连接管均设置为与水平方向呈-30°夹角。
[0020]所述的桶壁与底座螺纹连接通过夹带止水带密和缝隙。
[0021]还设置有辅助时域反射技术测量装置，其包括剖面土壤含水量传感器、测量管、数据管理器、控制系统、通讯装置、显示器。
[0022]所述的连接管的出口对接量筒9。
[0023]使用方法如下:
[0024]本实用新型是通过将三个尺寸大小不等的塑料桶壁由控制圈固定在指定位置，塑料桶下端和装有试样的呈样器通过螺纹连接，呈样器底部留有渗水通道，其外部用塑料软管与桶壁预制的倾斜管头连接。试验时分别往三个桶中倒水至同一高度，记录同一时间内3个量筒的水量，按照相关公式求取渗透系数即可。本仪器包括:透明玻璃罩、上中下三个不同截面尺寸的呈样器、控制圈、量筒、环刀、透水石，秒表。该仪器通过分级测试土渗透系数，然后通过求取平均值来达到消除试样截面积尺寸效应影响的目的。该仪器试验精度较高、操作简便、对试验操作人员要求较低，可适用于室内各类土的渗透试验。
[0025]透明玻璃罩、呈样器、控制圈、量筒、环刀、透水石，秒表。
[0026]该仪器通过尺寸不等的三级试样同时试验，求取每级试样的渗透系数，最后求取平均值得到该土体的渗透系数。该仪器操作简单、方便快捷，试验精度较高。
[0027]可以进行各类土的渗透试验。
[0028]1、记录试样的高度L1、L2、L3和截面直径，计算出试样的截面积Al、A2、A3。
[0029]2、将第三级呈样器中从下至上依次装入透水石和带环刀的试样，并于第三级试验桶螺纹连接，拧紧，配合控制圈安放在外玻璃罩内壁的卡槽上固定。
[0030]3、重复第一步的操作，依次将第二级、第一级试验桶连同呈样器安放在相应位置。
[0031]4、依次将各级的排水通道与桶壁管头用塑料软管连接，最外部与量筒相连。
[0032]5、打开水龙头，使水面高过各级试验桶顶端时，记录各级试验桶水头差Ahl、Δ h2、A h30
[0033]6、经一定时间t后，记录各级量筒中对应的水量V1、V2、V3。
[0034]7、渗透系数是通过达西定律确定的，即V = k*i，其中i =Λ h/L，Q = v*A，V =Q*t，推出k = V*L/(A* Δ h*t)。因此各级试样的渗透系数分别为
[0035]kl = V1*L1/ (Al* Δ hl*t)，k2 = V2*L2/ (A2* Δ h2*t)，k3 = V3*L3/ (A3* Δ h3*t)，最后求出该土样的渗透系数为k = (kl+k2+k3)/3。
[0036]上述【具体实施方式】只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利要求范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。
【主权项】
1.一种多级式土渗透仪，其特征在于:包括外玻璃罩，所述外玻璃罩内由上到下分别设置有三个截面尺寸不等的呈样器，每个呈样器均由桶壁和底座组成，两者通过螺纹连接，底座设环刀卡槽，底座下部预留排水通道，外部与连接管相通；每个呈样器底部均设置有对应大小的控制圈。2.根据权利要求1所述的一种多级式土渗透仪，其特征在于:所述的连接管均设置为与水平方向呈-30°夹角。3.根据权利要求1所述的一种多级式土渗透仪，其特征在于:所述的桶壁与底座螺纹连接通过夹带止水带密和缝隙。4.根据权利要求1所述的一种多级式土渗透仪，其特征在于:还设置有辅助时域反射技术测量装置，其包括剖面土壤含水量传感器、测量管、数据管理器、控制系统、通讯装置、显示器。5.根据权利要求1所述的一种多级式土渗透仪，其特征在于:所述的连接管的出口对接量筒O
【专利摘要】本实用新型提供了一种多级式土渗透仪，包括外玻璃罩，所述外玻璃罩内由上到下分别设置有三个截面尺寸不等的呈样器，每个呈样器均由桶壁和底座组成，两者通过螺纹连接，底座设环刀卡槽，底座下部预留排水通道，外部与连接管相通；每个呈样器底部均设置有对应大小的控制圈。本实用新型该仪器通过分级测试土渗透系数，然后通过求取平均值来达到消除试样截面积尺寸效应影响的目的。该仪器试验精度较高、操作简便、对试验操作人员要求较低，可适用于室内各类土的渗透试验。
【IPC分类】G01N15/08
【公开号】CN204731131
【申请号】CN201520324130
【发明人】马林, 申俊敏, 张军, 薛晓辉
【申请人】山西省交通科学研究院, 山西交科公路勘察设计院
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年5月19日