專利名稱：透水材料制品的透水性能檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種透水性能檢測裝置，尤其涉及一種用于透水材料制品的透水 性能檢測裝置。
背景技術：
硬化路面在降水時，雨水對地下水的補充完全被阻斷，在依賴地下水作為飲用水 源的城市，會使下降的地下水位難以回升；而雨水從路面流失到排水管道排走.使城市變 得地表干燥，加重了城市揚塵污染，還會給綠化帶來很大困難。如果雨水在路面淤積，一方 面會引起交通堵塞，加重機動車尾氣排放的污染，另一方面，雨水橫流時會溶入大量城市污 染物.如汽車排放的重金屬輪胎的磨損物、生活垃圾，建筑工地上的粉塵、草地噴灑的農(nóng)藥 等直接排放到當?shù)睾恿髦?，造成污染。其?不透氣的路面很難與空氣進行熱量、水分的交 換，缺乏對城市地表溫度、濕度的調節(jié)能力，加劇“熱島現(xiàn)象”，同時也增加了城市的能源消 耗。透水磚具有強度高、易著色、可逆洗、且可過濾雜質及具透氣性的優(yōu)點；適用于人行步 道、坡道、自行車道以及游泳池邊，透水磚的應用范圍廣泛。目前，現(xiàn)有技術中，大多依據(jù)達西定律來測試一定壓頭下的透水材料制品的水滲 透能力，然而，該方法采用的裝置不能表征材料在無壓頭(降雨)狀態(tài)下的水滲透能力。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種透水材料制品的透水性能檢測裝 置，以解決現(xiàn)有技術的裝置不能在透水材料制品自然狀態(tài)下檢測其透水性能的缺陷。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出一種檢測裝置，用于檢測透水材料制品的透水 性能，包括一噴水裝置，用于向所述透水材料制品噴水；一供水裝置，所述供水裝置與所 述噴水裝置通過輸水管路連接；一支撐裝置，所述透水材料制品置于所述支撐裝置上；一 液位采集裝置，設置于所述透水材料制品的上方；以及一控制系統(tǒng)，與所述供水裝置及所述 液位采集裝置電連接。其中，所述噴水裝置具有一平板狀噴頭。其中，所述平板狀噴頭的面積小于所述透水材料制品的面積。其中，所述供水裝置選自柱塞式計量泵、蠕動泵或電磁隔膜計量泵。其中，所述柱塞式計量泵、蠕動泵或電磁隔膜計量泵通過所述控制系統(tǒng)的控制實 現(xiàn)水流量的線性增大。其中，還包括一儲水容器，對應所述噴水裝置的位置設置于所述噴水裝置下方。其中，所述柱塞式計量泵、所述蠕動泵或所述電磁隔膜計量泵通過輸水管路與所 述儲水容器連通。其中，所述液位采集裝置選自紅外光感應探頭、電容式液位傳感器、接觸式液位傳 感器或激光液位傳感器。其中，還包括一阻水罩，設置于噴水裝置正下方且與所述透水材料制品上表面密
3封，用于防止所述透水材料制品表面的水流走。其中，所述支撐裝置為所述儲水容器的容器壁，或者所述支撐裝置包括支撐體、支 撐架及調平螺母，所述支撐體設置于所述儲水裝置的上方，所述支撐架支撐所述支撐體，并 且所述支撐架下部于對應所述支撐體兩端的位置分別具有一調平螺母，以調平所述支撐 體。其中，所述控制系統(tǒng)包括接收單元、判斷單元、計算單元以及顯示單元，所述液位 采集裝置、所述接收單元、所述判斷單元及所述供水裝置順序電連接，并且，所述接收單元、 所述計算單元及所述顯示單元順序電連接。其中，所述阻水罩采用橡膠墊圈密封，金屬框加載壓力。本實用新型的上述技術方案相比現(xiàn)有技術具有以下有益效果(1)本實用新型的透水性能檢測裝置，通過檢測透水材料制品表面的積水狀況得 到透水材料制品達到最大透水限度的狀態(tài)時刻，并得到透水材料制品達到最大透水限度時 的出水流量及最大透水速率。從而可直觀地檢測透水材料制品的透水性能。(2)本實用新型透水性能檢測裝置可在模擬自然降水狀態(tài)向透水材料制品淋水， 檢測透水材料制品在模擬降水的條件下對水的滲透性能。(3)本實用新型透水性能檢測裝置中采用平板狀噴頭模擬自然降水狀態(tài)，并且平 板狀噴頭底板與透水材料制品的面積基本相同，可以保證整個透水材料制品均勻的接收模 擬降水。(4)本實用新型透水性能檢測裝置采用紅外光感應探頭作為液位采集裝置，其探 測效率高，測量準確。(5)本實用新型透水性能檢測裝置中為達到液面積水設置了阻水罩，采用橡膠墊 圈密封，金屬框加載壓力，試樣一般不需剪裁，測試方便快捷。


圖1為本實用新型的透水材料制品透水性能檢測裝置的結構示意圖； 圖2為本實用新型一較佳實施例的控制系統(tǒng)的控制原理示意圖； 圖3為本實用新型的流量與時間關系圖。 其中，附圖標記
I、噴水裝置2、供水裝置 3、儲水容器 4、支撐體 5、液位采集裝置 6、控制系統(tǒng) 7、透水材料制品 8、阻水結構 9、支撐架 10、接收單元
II、調平螺母20、判斷單元 30、計算單元 50、顯示單元 Vl——最大透水速率
Vd——液位采集報警時計量泵流速 V"——流量增速(加速度) S——徑流量(表面積水量)[0038]Tl——達到最大透水速率時的時間T2——液位采集系統(tǒng)報警時間
具體實施方式
本實用新型的透水性能檢測裝置是通過檢測透水材料制品表面的積水狀況，得到 透水材料制品達到最大透水限度的狀態(tài)時刻，進而通過此時的出水流量狀況來表征透水材 料制品的透水性能。圖1為本實用新型的透水材料制品透水性能檢測裝置的結構示意圖，如圖1所示， 該檢測裝置主要包括噴水裝置1、供水裝置2、儲水容器3、支撐裝置、液位采集裝置5及控 制系統(tǒng)6，所述噴水裝置1用于向透水材料制品7噴淋模擬雨水，所述供水裝置2與所述噴 水裝置1通過輸水管路連接；所述儲水容器3對應所述噴水裝置1的位置設置于所述噴水 裝置1下方，用于接收透過透水材料制品的水；所述透水材料制品7置于所述支撐裝置上； 所述液位采集裝置5設置于所述透水材料制品7上方，用來檢測透水材料制品上表面的積 水狀況；并且所述控制系統(tǒng)6與所述供水裝置2及所述液位采集裝置5電連接。其中，于本實施例中，還包括一阻水結構8，設置于所述透水材料制品的上方，用于 防止所述透水材料制品表面的水流走，所述阻水結構較佳為阻水罩，設置于噴水裝置正下 方且與所述透水材料制品上表面密封。并且，較佳地，所述阻水罩底部加橡膠密封圈，上部 金屬框增重，實現(xiàn)與透水材料的良好密封。另外，所述液位采集裝置5較佳設置于所述阻水 罩上。其中，較佳地，所述支撐裝置為所述儲水容器的容器壁，所述透水材料制品直接置 于所述儲水容器上，或者所述支撐裝置包括支撐體4、支撐架9及調平螺母11，所述支撐體 4設置于所述儲水裝置3的上方，所述支撐架9支撐所述支撐體4，并且所述支撐架9下部 于對應所述支撐體4兩端的位置分別具有一調平螺母11，以調平所述支撐體4，使得所述透 水材料制品7表面水平。并且，本實施例中，所述支撐裝置4也用于支撐噴水裝置1。并且，較佳地，所述噴水裝置1具有平板狀噴頭，所述平板狀噴頭的面積略小于所 述透水材料制品的面積。并且，所述控制系統(tǒng)較佳為PLC控制器。所述供水裝置2為程序控制計量泵，通過 控制系統(tǒng)6 (PLC)控制變頻器，實現(xiàn)水流量的線性增大。流量值由通過控制系統(tǒng)6 (PLC)計 算泵沖程和頻率得到。也可通過加裝電磁流量計得到。較佳地，所述程序控制計量泵選自柱塞式計量泵、蠕動泵或電磁隔膜計量泵。其 中，所述柱塞式計量泵具有變頻電機(圖中未示)，控制系統(tǒng)6(PLC)控制其變頻器頻率，變 頻器作用于柱塞式計量泵的變頻電機，實現(xiàn)變頻電機轉速的程序變化，從而計量水流量的 線性增大。如果采用電磁計量泵，則通過PLC調節(jié)其交流頻率，實現(xiàn)單位時間的沖程次數(shù)， 以實現(xiàn)流量線性增大。并且，所述柱塞式計量泵、所述蠕動泵或所述電磁隔膜計量泵通過輸水管路與所 述儲水容器3連通，以便由所述儲水容器3中泵水至所述噴水裝置1。并且，本實用新型中所述的液位采集裝置5較佳選自紅外光感應探頭、電容式液 位傳感器、接觸式液位傳感器或激光液位傳感器。所述紅外光感應探頭、電容式液位傳感 器、接觸式液位傳感器或激光液位傳感器用于采集透水材料制品表面形成的積水液位。其中，所述紅外光感應探頭通過判斷是否被積水切斷光路觀測透水材料制品上表面積水深度 情況。并且，圖2為本實用新型一較佳實施例的控制系統(tǒng)的控制原理示意圖，如圖2所 示，控制系統(tǒng)6包括接收單元10、判斷單元20、計算單元30以及顯示單元50。其中，液位采 集裝置5與接收單元10電連接，將感測信號傳遞給接收單元10，接收單元10將接收到的感 測信號分別傳遞給判斷單元20及計算單元30，判斷單元20判斷接收到信號后，向供水裝 置2輸出停止信號，供水裝置2停止供水。并且，所述計算單元30計算所述透水材料制品 的最大透水速率及水流量，并將所述最大透水速率及水流量輸送給顯示單元50。顯示單元 50顯示該最大透水速率，并時刻顯示該時刻的水流量。圖3為本實用新型的流量與時間關系圖，如圖3所示，其中Vl——最大透水速率(ml/s)Vd——液位采集報警時計量泵流速(ml/s)V"—流量增速(加速度)(ml/s2)S——徑流量(表面積水量)Tl——達到最大透水速率時的時間(S)T2——液位采集系統(tǒng)報警時間(S)S為流速達到透水磚最大透水速率起至液位采集系統(tǒng)報警止的時間內磚面徑流 量，其計算公式為S = 0. 5XV" X (T2-T1)2........................... (1)最大透水速率\計算公式為Vl = Vd-(T2-T1) XV" ........................... (2)由已知S，Vd值及(1) ⑵可計算得到透水臨界流量Vl。Vl = VD-(2SXV" )1/2................................. (3)其中，S可由液位采集器額定報警高度與采集區(qū)面積計算得到(即為積水量)，流 量增速V"為設定值，Vd可由控制系統(tǒng)6 (PLC)計算泵沖程和頻率得到，并輸送給計算單元 30，計算單元30通過公式(3)計算得到V,。另外，通過上述檢測裝置，本發(fā)明可進行透水材料制品的透水性能檢測，其檢測方 法包括以下步驟步驟1 將所述透水材料制品7置于支撐裝置上，并使所述透水材料制品7表面水 平；步驟2 開啟控制系統(tǒng)6，供水裝置2在控制系統(tǒng)6的控制下向噴水裝置1提供水 源，并由噴水裝置1向透水材料制品7表面噴水；步驟3 由液位采集裝置5感測所述透水材料制品7的表面液位，并且液位采集裝 置5將感測信號傳遞給控制系統(tǒng)6，控制系統(tǒng)6接收到所述感測信號后，向供水裝置2輸出 停止信號，并顯示流過該供水裝置2的水流量值及/或透水速率值。其中，于步驟3中，當所述透水材料制品7表面液位達到一設定高度時，所述液位 采集裝置5報警。所述設定高度為2 20毫米，較佳為5 10毫米。并且所述液位采集 裝置5為紅外光感應探頭、電容式液位傳感器、接觸式液位傳感器或激光液位傳感器。并且，于步驟3中，液位采集裝置5將感測信號傳遞給控制系統(tǒng)6的接收單元10，
6接收單元10將接收到的感測信號分別傳遞給判斷單元20及計算單元30，判斷單元20判斷 接收到信號后，向供水裝置2輸出停止信號，供水裝置2停止供水。并且，所述計算單元計 算所述透水材料制品的最大透水速率及水流量，并將所述最大透水速率及水流量輸送給顯 示單元。并且，于步驟1中，所述支撐裝置為所述儲水容器的容器壁，所述透水材料制品置 于所述儲水容器的容器壁上，或者所述支撐裝置包括支撐體4、支撐架9及調平螺母11，通 過調節(jié)所述支撐裝置的調平螺母11，使得所述支撐裝置的支撐體4水平，以使透水材料制 品7表面水平。并且，于步驟2之前，還包括于噴水裝置正下方設置阻水罩，且使所述阻水罩與所 述透水材料制品上表面密封，用于防止所述透水材料制品7表面的水流走，以達到所述透 水材料制品液面積水。并且，所述供水裝置2較佳為柱塞式計量泵、蠕動泵或電磁隔膜計量泵，所述柱塞 式計量泵、蠕動泵或電磁隔膜計量泵通過所述控制系統(tǒng)6控制變頻器，實現(xiàn)水流量的線性 增大。并且，所述柱塞式計量泵、所述蠕動泵或所述電磁隔膜計量泵通過輸水管路與所述儲 水容器3連通，以將所述儲水容器3中的水供給所述噴水裝置1。
實施例首先將儲水容器5中加入一定量的水源，較佳為去離子水。然后，將透水材料制 品，如透水磚，置于支撐裝置的支撐體4的上方，調節(jié)調平螺母11至透水材料制品的上表面 水平。透水材料制品7上方的整個邊緣位置設置阻水罩，且使所述阻水罩與所述透水材料 制品上表面密封。之后，接通控制系統(tǒng)6電源，點擊開始測量，通過控制系統(tǒng)6的控制，逐步 增大計量泵的水流量，并使水流量呈線性增大。當水流量大于透水磚臨界透水速率時，磚體 表面形成徑流，液位升高，當液位到達一定高度后，液位采集裝置5報警，控制系統(tǒng)6接收液 位采集裝置5的信號停止計量泵2，并且，控制系統(tǒng)6采集此時流量值，通過曲線擬合計算最 大透水速率，并顯示此時的水流量及透水磚的透水速率。本實用新型由于采用模擬自然降水的平板狀噴頭向透水材料制品淋水，可以檢測 到透水材料制品在模擬降水的條件下對水的滲透性能。所述平板狀噴頭的底板與透水材料 制品的面積基本相同，可以保證整個透水材料制品均勻的接收模擬降水。并且通過控制系 統(tǒng)、計量泵及液位采集裝置，可自動且直觀地檢測透水材料制品的透水性能。當然，本實用新型還可有其他多種實施例，在不背離本實用新型精神及其實質的 情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本實用新型作出各種相應的改變和變形，但這些 相應的改變和變形都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。
權利要求一種檢測裝置，用于檢測透水材料制品的透水性能，其特征在于，包括一噴水裝置；一供水裝置，所述供水裝置與所述噴水裝置通過輸水管路連接；一支撐裝置，所述透水材料制品置于所述支撐裝置上；一液位采集裝置，設置于所述透水材料制品的上方；以及一控制系統(tǒng)，與所述供水裝置及所述液位采集裝置電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述噴水裝置具有一平板狀噴頭。
3.根據(jù)權利要求2所述的檢測裝置，其特征在于，所述平板狀噴頭的面積小于所述透 水材料制品的面積。
4.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述供水裝置選自柱塞式計量泵、蠕 動泵或電磁隔膜計量泵。
5.根據(jù)權利要求4所述的檢測裝置，其特征在于，還包括一儲水容器，對應所述噴水裝 置的位置設置于所述噴水裝置下方。
6.根據(jù)權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述柱塞式計量泵、所述蠕動泵或所 述電磁隔膜計量泵通過輸水管路與所述儲水容器連通。
7.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述液位采集裝置選自紅外光感應 探頭、電容式液位傳感器、接觸式液位傳感器或激光液位傳感器。
8.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，還包括一阻水罩，設置于噴水裝置正 下方且與所述透水材料制品上表面密封。
9.根據(jù)權利要求5所述的檢測裝置，其特征在于，所述支撐裝置為所述儲水容器的容 器壁，或者所述支撐裝置包括支撐體、支撐架及調平螺母，所述支撐體設置于所述儲水裝置 的上方，所述支撐架支撐所述支撐體，并且所述支撐架下部于對應所述支撐體兩端的位置 分別具有一調平螺母。
10.根據(jù)權利要求1所述的檢測裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括接收單元、判斷 單元、計算單元以及顯示單元，所述液位采集裝置、所述接收單元、所述判斷單元及所述供 水裝置順序電連接，并且，所述接收單元、所述計算單元及所述顯示單元順序電連接。
專利摘要本實用新型公開一種透水材料制品的透水性能檢測裝置，該裝置包括噴水裝置；一供水裝置，所述供水裝置與所述噴水裝置通過輸水管路連接；一支撐裝置，所述透水材料制品置于所述支撐裝置上；一液位采集裝置，設置于所述透水材料制品的上方；以及一控制系統(tǒng)，與所述供水裝置及所述液位采集裝置電連接。本實用新型的透水性能檢測裝置通過在模擬自然降水狀態(tài)下檢測透水材料制品表面的積水狀況得到透水材料制品達到最大透水限度的狀態(tài)時刻，并得到透水材料制品達到最大透水限度時的出水流量及最大透水速率，可直觀地檢測透水材料制品的透水性能。
文檔編號G01N15/08GK201666865SQ20102013100
公開日2010年12月8日 申請日期2010年3月11日 優(yōu)先權日2010年3月11日
發(fā)明者王歡, 秦升益 申請人:北京仁創(chuàng)科技集團有限公司