[发明专利]含水构造导通水流量控制装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含水构造导通水流量控制装置，尤其涉及含水构造导通水流量控制装置及工作方法。

背景技术

随着生产力和科学技术的发展，愈来愈多的建筑物需要修建在具有复杂地质构造的岩基上或岩体内，如大坝、厂房、地下洞室等。这类建筑物的抗滑稳定性、地下结构的围岩稳定，基础变形对建筑物结构的影响等，都是地质力学模型所研究的对象。地质力学模型主要研究模拟岩体的断层、破碎带、软弱夹层等不连续构造对结构的应力分布和变形状态的影响及岩体稳定和工程安全问题它着重研究结构超出弹性范围以外的性能。

地质力学模型试验是研究地下溶洞、暗河等不良地质体对地质构造稳定性的影响的一种十分有效的手段。在模型试验中，常常使用含水构造来模拟溶洞、暗河等不良地质体，而研究溶洞、暗河等不良地质体中不同水的实时流量与地质构造稳定性的关系是十分重要的课题。试验开始时需要先往含水构造中注入一定量的水，因此需要流量控制装置具有总体流量控制功能，如果注入的水量不足或者过多将导致试验结果不准确；然后含水构造需要以一个设定的实时流量同步进水和出水以研究水实时流量与地质构造稳定性的关系，因此需要控制装置能够对进水实时流量和出水实时流量进行控制，如果进水实时流量与出水实时流量不一致将导致含水构造内水量不足或者水量过多溢出含水构造，因此需要流量控制装置具有实时流量控制功能。综上所述，迫切需要一种具有总体流量和实时流量控制的含水构造导通水流量控制装置。

现有的流量控制系统多用于城市供水和工厂用水中，大多以水压控制和水量定量控制为主，且要求水中不能含有较多杂质，因此完全不适用于含水构造导通水流量控制。现有能实现对实时流量进行精确控制的装置只有计量泵，但是计量泵有很多缺点，比如：价格很高，流量很小，吸程很小只有2米左右，无法对总体流量进行定量控制，没有反馈控制功能，不能通过泥沙等介质。综上所述，现有产品中完全没有适用于含水构造导通水流量控制的装置。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种含水构造导通水流量控制装置及工作方法，且该装置具有以下特点：廉价，流量大，吸程4米以上，能够通过少量泥沙，能够对实时流量和总体流量进行反馈控制和实时显示。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

含水构造导通水流量控制装置，包括埋设于土壤模拟模型内的含水构造装置，所述含水构造装置分别通过含水构造进水管和含水构造出水管与水箱连接；所述含水构造进水管上设有用于控制含水构造进水管水流量的进水装置，所述含水构造出水管上设有用于控制含水构造出水管水流量的出水装置，所述进水装置和出水装置均与对含水构造装置的实时流量和总体流量控制并使含水构造装置的进水流量和出水流量的保持一致的流量控制器连接，所述流量控制器与计算机连接。

所述水箱上设有水箱进水管和水箱排水管，所述水箱进水管上设有水箱进水电磁阀，所述水箱排水管上设有水箱排水电磁阀，所述水箱上还设有水位控制器，所述水位控制器分别与水箱进水电磁阀和水箱排水电磁阀连接。

所述含水构造装置顶端设有含水构造通气管，所述含水构造装置两端分别与含水构造进水管和含水构造出水管连接，所述含水构造进水管与含水构造连接的位置设有含水构造进水过滤网，所述含水构造出水管与含水构造连接的位置设有含水构造出水过滤网，所述含水构造进水管与水箱连接的位置设有水箱过滤网。

所述进水装置包括依次连接的进水过滤器、进水柱塞泵、进水流量计和进水单向阀，其中所述进水过滤器安装在含水构造进水管与水箱连接的一端，所述进水柱塞泵与进水变频电机连接，所述进水变频电机与进水变频器连接，所述进水变频器与流量控制器连接。

所述出水装置包括依次连接的出水单向阀、出水过滤器、出水流量计和出水柱塞泵，所述出水单向阀安装在含水构造装置与含水构造出水管连接的一端；所述出水柱塞泵与出水变频电机连接，所述出水变频电机与出水变频器连接，所述出水变频器与流量控制器连接。

所述进水柱塞泵和出水柱塞泵的内部结构是一样的。

所述出水柱塞泵包括柱塞缸，所述柱塞缸安装在含水构造出水管上，所述柱塞缸内部设有柱塞，所述柱塞通过连杆与皮带轮连接，所述皮带轮通过皮带与出水变频电机连接，所述柱塞缸与含水构造出水管连接的两端分别设有密封塞。

所述进水柱塞泵包括柱塞缸，所述柱塞缸安装在含水构造进水管上，所述柱塞缸内部设有柱塞，所述柱塞通过连杆与皮带轮连接，所述皮带轮通过皮带与进水变频电机连接，所述柱塞缸与含水构造进水管连接的两端分别设有密封塞。