專利名稱：原位精控滲透儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及一種滲透儀，特指系一種原位精控滲透儀，適用于在現(xiàn)場對土體的滲透系數(shù)進(jìn)行測定。

背景技術(shù)：
滲透系數(shù)是綜合反映土體滲透能力的一個指標(biāo)，其數(shù)值的正確確定對滲透計算有著非常重要的意義。滲透系數(shù)的確定在室內(nèi)或者現(xiàn)場都有相關(guān)的方法，室內(nèi)試驗(yàn)測定滲透系數(shù)所需的原狀土，由于在取樣、運(yùn)輸、制樣等過程中不可避免的產(chǎn)生擾動，或者只能通過對已擾動土進(jìn)行后期制備后使用，制樣后土體尺寸小，因此制成的土樣不能很好的反映原狀土的特性。與室內(nèi)試驗(yàn)相比，現(xiàn)場的原位試驗(yàn)在保持土樣原狀土特性方面有著無可比擬的優(yōu)點(diǎn)。常用的現(xiàn)場原位試驗(yàn)有試坑滲水試驗(yàn)、單環(huán)試驗(yàn)、雙環(huán)試驗(yàn)等，前兩種試驗(yàn)操作簡單，但是儀器比較粗糙，結(jié)果不甚準(zhǔn)確；雙環(huán)試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果較準(zhǔn)確，但是在進(jìn)行野外測試時，由于事先對土壤入滲的特性不了解，或者由于土體收縮開裂，當(dāng)入滲強(qiáng)度較大時，馬氏瓶須頻繁替換，這樣極易產(chǎn)生差錯，且由于試驗(yàn)面積偏小，對于裂塊面積較大的土體，雙環(huán)試驗(yàn)沒有辦法做到完全覆蓋。因此，結(jié)合已有試驗(yàn)裝置各自的優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)出一種經(jīng)濟(jì)適用、操作簡單、量測精確、控制合理、覆蓋面積較大的現(xiàn)場原位滲透儀器是十分必要的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種經(jīng)濟(jì)適用、操作簡單、量測精確、控制合理、覆蓋面積較大的原位精控滲透儀。
本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種原位精控滲透儀，包括大環(huán)、小環(huán)、百分表，所述小環(huán)設(shè)置在大環(huán)內(nèi)，所述小環(huán)的上端安裝有可密封小環(huán)的蓋板，所述蓋板上設(shè)有通孔，所述小環(huán)內(nèi)設(shè)有一泡沫板，所述泡沫板與位移棒的一端連接，所述位移棒從所述通孔伸出，另一端安裝有百分表，所述蓋板上設(shè)有固定位移棒水平方向的支架。
本實(shí)用新型中，所述大環(huán)的底部與調(diào)節(jié)管的一端連通，所述調(diào)節(jié)管的另一端通過調(diào)節(jié)桿、第一支桿固定在支架上，所述第一支桿可沿支架在垂直方向移動，所述調(diào)節(jié)桿上設(shè)有通過活動連接扣與所述位移棒連接的第二支桿。
本實(shí)用新型中，所述小環(huán)直徑為40cm，大環(huán)直徑為75cm。
本實(shí)用新型中，所述百分表的量程為10cm。
由于采用上述的方案，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn) 1、大環(huán)內(nèi)水位可通過調(diào)節(jié)管控制，從而可提供穩(wěn)定、可控的外環(huán)水頭； 2、大環(huán)與小環(huán)內(nèi)的水位差可以根據(jù)需要進(jìn)行控制，從而使計算過程更加簡捷； 3、采用大尺寸設(shè)計小環(huán)直徑為40cm，大環(huán)直徑為75cm，這樣可以使裝置的覆蓋面積較大，尤其針對具有較大裂塊面積的土體； 4、針對現(xiàn)有試驗(yàn)量測手段粗糙的問題，原位精控滲透儀采用的量程為10cm的百分表可大范圍精確測量位移值； 5、小環(huán)配備了蓋板，從而減少了外界氣候?qū)y量的影響。
綜上所述，本實(shí)用新型具有經(jīng)濟(jì)適用、操作簡單、量測精確、控制合理、覆蓋面積較大等優(yōu)點(diǎn)，適合于工業(yè)生產(chǎn)。

圖為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
附圖中1--供水瓶、2--大環(huán)、3--小環(huán)、4--泡沫板、5--位移棒、6--導(dǎo)管、7--百分表、8--支架、9--蓋板、10--第一支桿、11--調(diào)節(jié)桿、12--調(diào)節(jié)管、13--第二支桿。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，來詳細(xì)說明原位精控滲透儀的具體實(shí)施方式
。
如圖所示，一種原位精控滲透儀，包括大環(huán)2、小環(huán)3、百分表7，所述小環(huán)3設(shè)置在大環(huán)2內(nèi)，所述小環(huán)3的上端安裝有可密封小環(huán)3的蓋板9，所述蓋板9上設(shè)有通孔，所述小環(huán)3內(nèi)設(shè)有一泡沫板4，所述泡沫板4與位移棒5的一端連接，所述位移棒5從所述通孔伸出，另一端安裝有百分表7，所述蓋板9上設(shè)有固定位移棒5水平方向的支架8。
本實(shí)用新型中，所述大環(huán)2下側(cè)靠近底部處與調(diào)節(jié)管12的一端連通，所述調(diào)節(jié)管12的另一端通過調(diào)節(jié)桿11、第一支桿10固定在支架8上，所述第一支桿10可沿支架8在垂直方向移動，所述調(diào)節(jié)桿11上設(shè)有通過活動連接扣與所述位移棒5連接的第二支桿13。所述小環(huán)3直徑為40cm，大環(huán)2直徑為75cm。所述百分表7的量程為10cm。所述通孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)管6。
本實(shí)用新型的操作步驟如下 (1)在所選取的試驗(yàn)地點(diǎn)清表、整平，用工具鑿出一塊下凹的環(huán)形區(qū)域，下凹深度為10cm，環(huán)形內(nèi)徑為40cm，外徑為75cm。
(2)將小環(huán)3套在圓形小島外至底部，用粘土在小環(huán)3內(nèi)底圓周部位封底，放入泡沫板4、位移棒5，使位移棒5穿過導(dǎo)管6后蓋上蓋板9，蓋板9上支架8已先行固定，調(diào)整百分表7位置至位移棒5頂端后調(diào)零。
(3)根據(jù)需要，調(diào)整第一支桿10和調(diào)節(jié)桿11，以控制調(diào)節(jié)管12高度，隨著小環(huán)3水位的增長，大環(huán)2的水位也相應(yīng)增長，從而保持內(nèi)外水頭差恒定。
(4)將大環(huán)2套入環(huán)形區(qū)域內(nèi)約4cm，安裝并固定調(diào)節(jié)管12，用粘土在大環(huán)2外底圓周部位封底。
(5)通過供水瓶1向大環(huán)2供水，保證調(diào)節(jié)管12始終有水流出，當(dāng)小環(huán)3內(nèi)水位上升后，即可開始測量。
(6)用秒表計時，測定某時間百分表7讀數(shù)；在大環(huán)2內(nèi)放入溫度計，測定試驗(yàn)水溫。
(7)如果需要保持外環(huán)水頭高度恒定，可根據(jù)需要，調(diào)整第一支桿10和調(diào)節(jié)桿11，以控制調(diào)節(jié)管12高度，隨著小環(huán)3水位的增長，大環(huán)2的水位恒定。
(8)如果位移棒5位移超過百分表7量程，可通過調(diào)節(jié)百分表7在支架8上的位置進(jìn)行多次測量。
(9)觀察記錄 ①計算滲透系數(shù) 式中kT-水溫T℃時土樣的滲透系數(shù)；單位cm/s， L-環(huán)形區(qū)域下凹深度即滲透距離，此處為10cm；單位cm， H-大環(huán)與小環(huán)水頭差；單位cm， Δh-位移棒位移差；單位cm， Δt-時間差；單位s， ②計算水溫為20℃時的滲透系數(shù) 式中k20-水溫20℃時土樣的滲透系數(shù)；單位cm/s， kT-水溫為T℃時土樣的滲透系數(shù)；單位cm/s， ηT-T℃時水的動力粘滯系數(shù)；單位kPa.s， η20-20℃時水的動力粘滯系數(shù)；單位kPa.s，比值ηT/η20與溫度的關(guān)系可查。
試驗(yàn)記錄如下
從試驗(yàn)記錄中可以看出，隨著試驗(yàn)的開展，滲透系數(shù)減小，在25min以后土樣的滲透系數(shù)趨于穩(wěn)定，可確定出土樣穩(wěn)定滲透系數(shù)k20＝1.92E-03cm/s。
權(quán)利要求1.一種原位精控滲透儀，包括大環(huán)(2)、小環(huán)(3)、百分表(7)，其特征在于所述小環(huán)(3)設(shè)置在大環(huán)(2)內(nèi)，所述小環(huán)(3)的上端安裝有可密封小環(huán)(3)的蓋板(9)，所述蓋板(9)上設(shè)有通孔，所述小環(huán)(3)內(nèi)設(shè)有一泡沫板(4)，所述泡沫板(4)與位移棒(5)的一端連接，所述位移棒(5)從所述通孔伸出，另一端安裝有百分表(7)，所述蓋板(9)上設(shè)有固定位移棒(5)水平方向的支架(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原位精控滲透儀，其特征在于所述大環(huán)(2)下側(cè)靠近底部處與調(diào)節(jié)管(12)的一端連通，所述調(diào)節(jié)管(12)的另一端通過調(diào)節(jié)桿(11)、第一支桿(10)固定在支架(8)上，所述第一支桿(10)可沿支架(8)在垂直方向移動，所述調(diào)節(jié)桿(11)上設(shè)有通過活動連接扣與所述位移棒(5)連接的第二支桿(13)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位精控滲透儀，其特征在于所述小環(huán)(3)直徑為40cm，大環(huán)(2)直徑為75cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位精控滲透儀，其特征在于所述百分表(7)的量程為10cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的原位精控滲透儀，其特征在于所述通孔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)管(6)。
專利摘要一種原位精控滲透儀，包括大環(huán)、小環(huán)、百分表，所述小環(huán)設(shè)置在大環(huán)內(nèi)，所述小環(huán)的上端安裝有可密封小環(huán)的蓋板，所述蓋板上設(shè)有通孔，所述小環(huán)內(nèi)設(shè)有一泡沫板，所述泡沫板與位移棒的一端連接，所述位移棒從所述通孔伸出，另一端安裝有百分表，所述蓋板上設(shè)有固定位移棒水平方向的支架，本實(shí)用新型具有經(jīng)濟(jì)適用、操作簡單、量測精確、控制合理、覆蓋面積較大等優(yōu)點(diǎn)，適合于工業(yè)生產(chǎn)。
文檔編號G01N15/08GK201561922SQ20092031669
公開日2010年8月25日 申請日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者劉龍武, 王桂堯, 吳勝軍, 何忠明 申請人:長沙理工大學(xué)