[发明专利]一种可施加反压的出流收集装置

说明书

本发明涉及一种可施加反压的出流收集装置，包括腔体、传感器、参照管、压差传感器和气压供给装置，所述腔体包括外筒、内筒、托盘和漏斗，外筒顶端设有用于盖合在外筒上的顶板，该顶板上开设有出流液入渗口和腔体通气孔，所述内筒、托盘和漏斗分别设置于外筒内，托盘设置于传感器上，托盘位于内筒中，漏斗通过支架设置于外筒中，漏斗通过导管与顶板上的出流液入渗口连接并相贯通，腔体底板入水口与内筒相贯通，参照管的上端分别与腔体通气孔和气压供给装置连接，参照管的下端通过压差传感器与腔体底板连通孔连接；使用时，顶板上的出流液入渗口与渗透装置连接。本发明可以实现反压的加载、出流细颗粒质量的测量以及出流液体积的测量。

技术领域

本发明涉及一种实验装置，特别是一种与渗透装置连接的可施加反压的出流收集装置。

背景技术

在渗流作用下，土体中的细颗粒在粗颗粒之间形成的孔隙间发生流失，称为土体的渗蚀现象。与一般的土体渗透系数测量试验相似，目前用于获取土体的渗蚀发展信息的仪器主要有刚性璧渗透仪器以及柔性璧仪器，其中柔性璧仪器以在三轴装置基础上改装的三轴渗流装置为主。由于需要实现土体的渗流，三轴仪腔体底板通常需要开孔，因此通常采用先通二氧化碳，再注入无气水的方法进行试样的饱和。然而，这种方法的饱和效果难以保证，进而会对试验的结果带来干扰。

为了研究土体在渗流作用下的渗蚀表现特性，文献《A Stress-controlledErosion Apparatus for Studying Internal Erosion in Soils》提出一种可以通过三轴渗流装置获取土体在竖向渗流作用下的渗蚀发展信息的方法。在该装置中，三轴腔体底部开孔，并通过先通二氧化碳、再注入无气水的方式对土体进行饱和，但试样的饱和度（B值）仅为0.85，远远没有达到国内外规范的要求。

中国发明专利CN201110133687.2采用水头饱和的方法对试样进行饱和，但饱和较大型的试样需要的时间久，同时饱和度效果难以保证。中国发明专利CN201710317454.5以及CN201320645550.X都提出了一种出流收集装置，但是该装置不是密闭结构，无法实现反压的施加。

综上所述，由于现在的装置无法实现反压的加载，因此土体的饱和效果难以保证，土体所需要的饱和时间较长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种与渗透装置连接的可施加反压的出流收集装置。

解决上述技术问题的技术方案是：一种可施加反压的出流收集装置，包括腔体、传感器、参照管、压差传感器和气压供给装置，所述腔体包括外筒、内筒、托盘和漏斗，外筒顶端设有用于盖合在外筒上的顶板，该顶板上开设有出流液入渗口和腔体通气孔，所述内筒、托盘和漏斗分别设置于外筒内，内筒为上、下端开口结构，该内筒的下端固定于外筒的底部，内筒的下端与外筒的底部密封连接，内筒和外筒之间形成腔室，所述托盘为上端开口、底部设有滤网的筒状结构，托盘通过螺杆设置于传感器上，托盘位于内筒中，漏斗通过支架设置于外筒中，漏斗的下端位于托盘内，漏斗的上端高于内筒上端，漏斗通过导管与顶板上的出流液入渗口连接并相贯通，外筒的底部开设有腔体底板排水孔、腔体底板入水口和腔体底板连通孔，腔体底板入水口与内筒相贯通，腔体底板排水孔和腔体底板连通孔分别与内筒和外筒之间形成的腔室相贯通，参照管的上端分别与腔体通气孔和气压供给装置连接，参照管的下端通过压差传感器与腔体底板连通孔连接，传感器设置于顶板上并位于腔体内；使用时，顶板上的出流液入渗口与渗透装置连接。

本发明的进一步技术方案是：气压供给装置为高势位马氏瓶或者空压机。

所述传感器为压力传感器或者称重传感器。

所述传感器通过螺栓设置于顶板上。

所述托盘通过螺杆设置于腔体内，螺杆一端通过螺纹连接设置于传感器上，托盘底部开设有螺纹孔，托盘通过螺纹孔与螺杆螺纹连接设置于螺杆上。

一种可施加反压的出流收集装置的使用方法为：