一种试验室用电渗透系数测量装置

1.本实用新型涉及土工试验技术领域，尤其涉及一种试验室用电渗透系数测量装置。


背景技术：

2.电渗法在泥浆脱水方面由于其安全、高效、污染小的特点在近年来有着相当广泛的应用。电渗系数是指单位电势下水流流过土体的速度，其大小不仅取决于岩土的孔隙、形状及连通性，也取决于水的粘滞性和容量。电渗透系数是影响电渗速度和能耗的关键参数，而不同的电势梯度和孔隙比将会对电渗透系数产生重要影响，因此亟需一种便于研究电渗透系数测量装置来解决上述问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种试验室用电渗透系数测量装置。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种试验室用电渗透系数测量装置，包括管材，其特征在于，所述管材从两端向内依次放置有包裹生料带的透水石、滤纸、电极片，且管材顶部设置有两组圆形孔洞和贴有刻度尺，所述电极片从其中一组圆形孔洞中穿过，且电极片与电源的正负极相连接，电势探针从另外一组圆形孔洞插入，所述管材两端外侧套有橡胶套，且管材的左端连接大蓄水盒，右端连接小蓄水盒，所述小蓄水盒右侧壁上设置有排水管，且排水管下方依次放置有容器和电子秤。
6.进一步的，所述管材、大蓄水盒、小蓄水盒壁厚均为5mm，材质均为有机玻璃。
7.进一步的，所述管材内径为40mm，总长度为70mm，所述电极片穿过的圆形孔洞距管材端部为10mm,所述电势探针插入的圆形孔洞距管材端部为20mm，所述电势探针为直径1mm的不锈钢探针。
8.进一步的，所述管材左端内置的电极片与电源的正极相连接，右端内置的电极片与电源的负极相连接，且电极片为直径1mm的铜线弯折而成。
9.进一步的，所述圆形透水石厚度为5mm，且圆形透水石边缘包裹生料带并置于管材内。
10.进一步的，所述排水管材质为橡胶软管，内径为3mm，且排水管的底部应与管材内壁顶点平齐，所述电子秤精度为0.01g。
11.本实用新型的有益效果为：
12.1.整个装置造价相对低廉，试验装置的大小也可根据试验的具体要求按比例进行调整，具有灵活性，且组装材料均容易获得，可复制性强，具有很强的推广性。
13.2.通过调节直流电源的电势梯度及土样的孔隙比，可以测量出电渗透系数与电势梯度及孔隙比的关系，操作简单，提高了装置的易用性。
14.3.本装置的结构简单，设计合理，通过精度为0.01g的电子秤可精确读出间隔一定时间内排水量，提高了试验的准确性。
附图说明
15.图1为本实用新型提出的一种试验室用电渗透系数测量装置的主视结构示意图。
16.图2为本实用新型提出的一种试验室用电渗透系数测量装置的某一角大样结构示意图。
17.图3为本实用新型提出的一种试验室用电渗透系数测量装置的俯视结构示意图。
18.图4为本实用新型提出的一种试验室用电渗透系数测量装置的透水石包裹生料带大样图。
19.图5为本实用新型提出的一种试验室用电渗透系数测量装置的a-a剖面示意图
20.图中：1管材、2电势探针、3透水石、4电极片、5电源、6大蓄水盒、7小蓄水盒、8排水管、9容器、10电子秤、11橡胶套、12滤纸。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
22.参照图1-5，一种试验室用电渗透系数测量装置，包括管材1，其特征在于，所述管材1从两端向内依次放置有包裹生料带的透水石3、滤纸13、电极片4，且管材1顶部设置有两组圆形孔洞和贴有刻度尺，所述电极片4从其中一组圆形孔洞中穿过，且电极片4与电源5的正负极相连接，电势探针2从另外一组圆形孔洞插入，所述管材1两端外侧套有橡胶套11，且管材1的左端连接大蓄水盒6，右端连接小蓄水盒7，所述小蓄水盒7右侧壁上设置有排水管8，且排水管8下方依次放置有容器9和电子秤10。
23.本实用新型中，管材、大蓄水盒、小蓄水盒壁厚均为5mm，材质均为有机玻璃，管材内径为40mm，总长度为70mm，电极片穿过的圆形孔洞距管材端部为10mm,电势探针插入的圆形孔洞距管材端部为20mm，且电势探针为直径1mm的不锈钢探针，管材左端内置的电极片与电源的正极相连接，右端内置的电极片与电源的负极相连接，且电极片为直径1mm的铜线弯折而成，圆形透水石厚度为5mm，且圆形透水石边缘包裹生料带并置于管材内，排水管材质为橡胶软管，内径为3mm，且排水管的底部应与管材内壁顶点平齐，所述电子秤精度为0.01g。
24.工作原理：使用时，将透水石外围包裹生料带，放置在填充泥浆后的管材两端，所述管材内径与试样管一致，放入固结仪中将泥浆压实并控制泥浆孔隙比，将压好的泥浆推入试样管，超过50mm的部分用小刀削去，在土体两端放置电极片、滤纸、包裹生料带的透水石，并在相应的孔洞中插入电势探针，将制作好的试样管与大蓄水盒与小蓄水盒相接并将蓄水盒中注满水，将两电极片接入直流电源，并设定电压，每隔10min分别测量一次排水量、两探针间电势，从排水管排出的水汇聚成滴后流下，每滴水大约0.04g，当排水量达到2-4g(50-100滴左右)时，停止试验。
25.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不
局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种试验室用电渗透系数测量装置，包括管材(1)，其特征在于，所述管材(1)从两端向内依次放置有圆形透水石(3)、滤纸(12)、电极片(4)，且管材(1)顶部设置有两组圆形孔洞和贴有刻度尺，所述电极片(4)从其中一组圆形孔洞中穿过，且电极片(4)与电源(5)的正负极相连接，电势探针(2)从另外一组圆形孔洞插入，所述管材(1)两端外侧套有橡胶套(11)，且管材(1)的左端连接大蓄水盒(6)，右端连接小蓄水盒(7)，所述小蓄水盒(7)右侧壁上设置有排水管(8)，且排水管(8)下方依次放置有容器(9)和电子秤(10)。2.根据权利要求1所述的一种试验室用电渗透系数测量装置，其特征在于，所述管材(1)、大蓄水盒(6)、小蓄水盒(7)壁厚均为5mm，材质均为有机玻璃。3.根据权利要求1所述的一种试验室用电渗透系数测量装置，其特征在于，所述管材(1)内径为40mm，总长度为70mm，所述电极片(4)穿过的圆形孔洞距管材(1)端部为10mm,所述电势探针(2)插入的圆形孔洞距管材(1)端部为20mm，所述电势探针(2)为直径1mm的不锈钢探针。4.根据权利要求1所述的一种试验室用电渗透系数测量装置，其特征在于，所述管材(1)左端内置的电极片(4)与电源(5)的正极相连接，右端内置的电极片(4)与电源(5)的负极相连接，且电极片(4)为直径1mm的铜线弯折而成。5.根据权利要求1所述的一种试验室用电渗透系数测量装置，其特征在于，所述圆形透水石(3)厚度为5mm，且圆形透水石(3)边缘包裹生料带并置于管材(1)内。6.根据权利要求1所述的一种试验室用电渗透系数测量装置，其特征在于，所述排水管(8)材质为橡胶软管，内径为3mm，且排水管(8)的底部应与管材内壁顶点平齐，所述电子秤(10)精度为0.01g。

技术总结
本实用新型公开了一种试验室用电渗透系数测量装置，包括管材，其特征在于，所述管材从两端向内依次放置有包裹生料带的透水石、滤纸、电极片，且管材顶部设置有两组圆形孔洞和贴有刻度尺，所述电极片从其中一组圆形孔洞中穿过，且电极片与电源的正负极相连接，电势探针从另外一组圆形孔洞插入，所述管材两端外侧套有橡胶套，且管材的左端连接大蓄水盒，右端连接小蓄水盒，所述小蓄水盒右侧壁上设置有排水管，且排水管下方依次放置有容器和电子秤。本实用新型能够在试验室中测算电渗透系数与孔隙比、电势梯度的关系，且试验步骤简单，组装方便，具有很强的实用性，为在试验室中研究电渗透过程中的电渗透系数变化规律提供了便捷易行的试验条件。易行的试验条件。易行的试验条件。


技术研发人员：刘忠玉 岑勋云 刘朝凡 罗文培
受保护的技术使用者：郑州大学
技术研发日：2022.02.24
技术公布日：2022/9/16