[发明专利]一种变水头发生装置

说明书

一种变水头发生装置，其特征是包括支撑架、缆绳、水箱、定滑轮、流量计、水压传感器、高程传感器、电动机、转盘和锁扣，述支撑架的中部设置有一个能够上下升降的水箱，所述水箱设有刻度，水箱的上部侧壁设有溢水口，水箱的下部侧壁设有进水口，水箱的底部设有延伸到水箱外部的出水管，所述出水管设置有水压传感器和流量计，所述水箱的外侧底部设置有高程传感器。本发明能够采集不同水头数据，便于试验研究。

技术领域

本发明属于渗流试验领域，涉及一种水头发生装置，具体是涉及一种水头可时刻变化的水头发生装置。

背景技术

渗透试验分为室内试验和野外测定试验两大类，在实验室中测定渗透系数 k 的仪器种类和试验方法很多，按水头是否变化可分为常水头试验和变水头试验。同时在研究其他课题比如土的力学性质的试验中，也会涉及常水头试验和变水头试验。常水头试验就是在整个试验过程中保持水头为一常数，从而水头差也为常数，变水头试验就是试验过程中水头差一直随时间而变化，对于这类试验，目前的技术可以实现并且相当成熟。在某些变水头试验中，由于研究的需要，需要实现循环水头的加载，以期模拟潮汐等非稳定水头现象，但目前尚无成熟的技术和仪器可以实现。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明公开了一种装置简易、操作简单、可实现水头循环变化的变水头发生装置，其具体技术方案如下：

一种变水头发生装置，包括支撑架、缆绳、水箱、定滑轮、流量计、水压传感器、高程传感器、电动机、转盘和锁扣，

所述支撑架的中部设置有一个能够上下升降的水箱，所述水箱设有刻度，水箱的上部侧壁设有溢水口，水箱的下部侧壁设有进水口，水箱的底部设有延伸到水箱外部的出水管，所述出水管设置有水压传感器和流量计，所述水箱的外侧底部设置有高程传感器。

所述支撑架由三根竖直支撑杆构成，所述支撑架的顶端设置有三角形框架，所述三角形框架的三个拐点分别与对应的竖直支撑杆的顶端固定，所述竖直支撑杆的底端设置有落地三角框和三根斜撑，三根竖直支撑杆的底端均位于落地三角框内，斜撑的底端与落地三角框的拐点固定，所述斜撑的顶端倾斜倒向竖直支撑杆，并与其固定。

所述三角形框架的三个拐点分别连接一根等长度的绳索，该绳索的末端连接悬挂一个定滑轮，所述定滑轮悬挂在支撑架的上部中央，

所述水箱的顶部中心连接一根缆绳，该缆绳绕过定滑轮与转盘连接，所述转盘位于落地三角框的旁边。

所述转盘为圆形，沿一个半径方向设置若干个螺孔，所述螺孔中设置有锁扣，所述缆绳与锁扣连接，转盘安装在电动机上。

所述锁扣包括锁帽和锁钩，所述锁帽轴线中心设置有螺纹孔，通过螺栓穿过锁帽的螺纹孔和转盘的螺孔，将其螺纹连接，所述锁帽的中部外周内凹形成内凹段，

所述锁钩一端设置有一个用于套接在锁帽的内凹段的套接圆环，另一端设置有一个用于缆绳连接的缆绳圆环，所述套接圆环和缆绳圆环异面垂直，所述套接圆环和缆绳圆环之间设置有连接杆，所述连接杆的一端与套接圆环的固定，另一端设置有两根渐近延伸到绳索圆环的扩张杆，两根所述扩张杆位于绳索圆环的一条圆心线上。

所述锁帽的内凹段一端为垂直断面，一端为朝向锁帽端部倾斜的倾斜断面，所述锁帽的垂直断面一端与转盘贴紧连接，所述套接圆环从锁帽的倾斜断面一端套接到内凹段。

所述竖直支撑杆和三角形框架选用空心钢管制作而成，落地三角框和斜撑选用实心钢管制作而成，所述转盘选用铜质材料制作而成，缆绳选用钢绞线，所述电动机选用低频电动机。

所述三角形框架和落地三角框均为正三角形形状。

任意相邻的所述螺孔间距为1cm。

本发明的有益效果是：