一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置

本发明涉及尾矿坝加固，尤其是涉及一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置。

背景技术：

1、尾矿的处理是矿山开采过后不得不面临的难题，现在普遍使用的方法是建库湿排。但是湿排尾矿库中含有的水极易导致溃坝，且尾矿库具有较大的势能，一但失事必定引发严重的经济损失和人员伤亡。人们迫切的希望寻找到一种能够去除尾矿中水提高尾矿库安全性的的方法。

2、现有的排水固结法只能依靠重力排出其中的自由水，并且在排出一定量的水后，重力排水效果减弱，后期排水效果不佳，无法满足安全需要。电渗排水固结法开始走进人们的视线。其通过对尾矿砂施加直流电场，使其中的水分子由阳极向阴极移动，由于水的排出土体产生空隙，压缩沉降，使抗剪强度增强进而达到加固效果。

3、电渗排水法可排出尾矿中的自由水及部分结合水，排水效果显著且持续，近年来成为工程热点，寻求最佳电渗条件也成为诸多学者研究对象。现有的室内电渗试验装置过于繁琐，设备零散难以协调合作，占地面积大，需要记录的数据较多，难以单人操作，而且在人工记录数据的过程中容易造成人为误差，影响数据准确性。因此提供一种工序简单、便于操作且结果准确的电渗排水设备成为了亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，上述装置试验前准备和试验后清理方便，工序较少操作简单，占地面积小；另外试验过程直观可视，试验数据采集、记录自动化；避免了因数据记录时间不一致引起的误差，极大地提升了数据准确性。本发明所述的装置适用于不同填料体积的室内电渗排水试验，可探求使电渗效果最显著的电渗方案。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，包括

3、用于支撑整个装置的承重支架；

4、用于放置试验箱的小车，试验箱的内部设置有电极和容积调节装置；

5、排水量测量系统，排水量测量系统包括重力数据采集模块和数据采集仪，重力数据采集模块设置在小车的下方，重力数据采集模块通过导线与数据采集仪连接；

6、用于收集试验信息的电流电压数据采集装置，电流电压数据采集装置通过导线与插入试验箱内部填料中的电势测针连接；

7、用于控制、记录数据、绘图的操作面板，操作面板包括电流电压数据显示模块，电流电压数据显示模块通过导线与电流电压数据采集装置连接；

8、为电极供电的直流稳压电源，直流稳压电源通过导线分别与电极和操作面板连接。

9、优选的，所述操作面板还包括重力数据显示模块，重力数据显示模块通过导线与重力数据采集模块连接；图像绘制模块，图像绘制模块通过导线与电流电压数据显示模块和重力数据显示模块连接；电源控制模块，电源控制模块通过导线与直流稳压电源连接。

10、优选的，所述小车的下方设置有便于小车移动的滑道，滑道与承重支架连接；小车的上表面设置有用于固定试验箱的固定夹，小车的一端设置有锁孔，滑道的一端设置有限位锁，限位锁与锁孔适配。

11、优选的，所述试验箱包括上端开口的箱体和密封盖，箱体采用透明材质，优选为钢化玻璃，密封盖四周设置有密封圈，密封圈上设置有用于导线走线的豁口。

12、优选的，所述小车和试验箱的底部均设置有排水口，排水口表面设置有滤网。

13、优选的，所述重力数据采集模块设置在小车的下方，重力数据采集模块上表面设置有收集瓶，收集瓶瓶口与小车和试验箱底部的排水口对应。

14、优选的，所述容积调节装置包括第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板相对设置在试验箱内部，并与试验箱内壁相接触；第一挡板上端与第一传动杆连接，第二挡板上端与第二传动杆连接，第一传动杆和第二传动杆之间设置有齿轮，第一传动杆和第二传动杆表面均设置有齿条，齿轮与齿条啮合传动。

15、优选的，所述齿轮的外部套设有具有保护作用的外壳，外壳的上方设置有用于限制齿轮转动的制动器。

16、本发明所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置的优点和积极效果是：

17、1、本发明所述的电渗排水试验装置，试验箱可由滑道拖出试验区域，方便在准备环节加料以及试验结束后进行清理。试验箱容积大小可调，适用于不同规模的试验。试验过程清晰可见，且钢化玻璃材料不易腐蚀，可长时间使用。试验箱的密封盖可有效防止填料内部的水分蒸发，排水口处的滤网能避免填料残渣进入到收集瓶，影响试验结果。

18、2、本发明所述的电渗排水试验装置，试验装置安装程序简单，占地面积小。电极与电源及电流电压数据采集装置相连导线均采用插拔式连接，充分考虑多次试验对导线的腐蚀。

19、3、本发明所述的电渗排水试验装置，数据记录过程完全实现自动化，试验过程中无需人工操作即可完成数据记录，降低因人为记录的时间差异对试验结果的影响，也可通过系统输出的试验曲线了解试验进程。

20、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

技术特征：

1.一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述操作面板还包括重力数据显示模块，重力数据显示模块通过导线与重力数据采集模块连接；图像绘制模块，图像绘制模块通过导线与电流电压数据显示模块和重力数据显示模块连接；电源控制模块，电源控制模块通过导线与直流稳压电源连接。

3.根据权利要求1所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述小车的下方设置有便于小车移动的滑道，滑道与承重支架连接；小车的上表面设置有用于固定试验箱的固定夹，小车的一端设置有锁孔，滑道的一端设置有限位锁，限位锁与锁孔适配。

4.根据权利要求1所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述试验箱包括上端开口的箱体和密封盖，箱体采用透明材质，密封盖四周设置有密封圈，密封圈上设置有用于导线走线的豁口。

5.根据权利要求1所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述小车和试验箱的底部均设置有排水口，排水口表面设置有滤网。

6.根据权利要求1或5所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述重力数据采集模块设置在小车的下方，重力数据采集模块上表面设置有收集瓶，收集瓶瓶口与小车和试验箱底部的排水口对应。

7.根据权利要求1所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述容积调节装置包括第一挡板和第二挡板，第一挡板和第二挡板相对设置在试验箱内部，并与试验箱内壁相接触；第一挡板上端与第一传动杆连接，第二挡板上端与第二传动杆连接，第一传动杆和第二传动杆之间设置有齿轮，第一传动杆和第二传动杆表面均设置有齿条，齿轮与齿条啮合传动。

8.根据权利要求7所述的一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，其特征在于：所述齿轮的外部套设有具有保护作用的外壳，外壳的上方设置有用于限制齿轮转动的制动器。

技术总结
本发明公开了一种自动采集并记录数据的电渗排水试验装置，包括用于支撑整个装置的承重支架；用于放置试验箱的小车，试验箱的内部设置有电极和容积调节装置；排水量测量系统，排水量测量系统包括重力数据采集模块和数据采集仪，重力数据采集模块设置在小车的下方；用于收集试验信息的电流电压数据采集装置；用于控制、记录数据、绘图作用的操作面板；为电极供电的直流稳压电源。本发明采用上述结构的一种电渗排水试验装置，试验前准备和试验后清理方便，工序较少操作简单，占地面积小；另外试验过程直观可视，试验数据采集、记录自动化；避免了因数据记录时间不一致引起的误差，极大地提升了数据准确性。

技术研发人员：杜常博,蒋鑫棋,牛犇,李东泽
受保护的技术使用者：辽宁工程技术大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13