[发明专利]水浴型温控变水头渗流仪及用该装置测试渗透率的方法

权利要求书

1.水浴型温控变水头渗流仪，包括变水头渗流仪，其特征在于：试样筒(10)位于水浴腔(9)中，还包括变水头管(1)、加热套筒(2)、蓄水筒(4)、蓄水筒温度传感器(5)、压强传感器(6)和连接管(7)、加热棒(11)、试样温度传感器(12)、水浴温度传感器(14)、出水管(16)和控制器；

变水头管(1)、蓄水筒(4)和连接管(7)依次连通，连接管(7)与变水头渗流仪的试样筒(10)的入口连通，出水管(16)与试样筒(10)的出口连通；

试样筒(10)位于水浴腔(9)中，在蓄水筒(4)中设有蓄水筒温度传感器(5)和压强传感器(6)，在变水头渗流仪的水浴腔(9)中设有加热棒(11)和水浴温度传感器(14)，试样筒(10)中设有试样温度传感器(12)；

加热套筒(2)包覆在变水头管(1)、蓄水筒(4)和连接管(7)上；

加热套筒(2)、蓄水筒温度传感器(5)、压强传感器(6)、加热棒(11)、试样温度传感器(12)和水浴温度传感器(14)通过控制器电连接。

2.如权利要求1所述的水浴型温控变水头渗流仪，其特征在于：还包括进水阀门(3)，进水阀门(3)连通在变水头管(1)上。

3.如权利要求2所述的水浴型温控变水头渗流仪，其特征在于：还包括出水阀门(15)，出水阀门(15)连通在出水管(16)上。

4.如权利要求2或3所述的水浴型温控变水头渗流仪，其特征在于：进水阀门(3)和出水阀门(15)均为电动阀门且与控制器电连接。

5.使用如权利要求3所述的水浴型温控变水头渗流仪检测渗透系数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A.向试样筒中填充试样；

B.缓慢加入溶液至试样壁顶部，待水位稳定后，从变水头管中向试样筒中加入溶液，使多余的溶液从渗透仪上部出水口自由流出；

C.设定加热套温度与加热棒温度，待储水箱和水浴腔中的液温稳定后进行下一步；

D.打开进水阀门与出水阀门，使溶液自出水阀门处流出，待流量稳定后，开始计时，同时测记起始水头H₁,经过时间t后，关闭进水阀门并记录终止水头H₂，并测流出溶液体积；

E.计算渗透率，计

k_T——渗透系数(cm/s)；

a——变水头管的断面积(cm²)；

A——试样面积(cm²)；

2.3——ln和log的变换因数；

L——渗径，即试样高度(cm)；

t——测读水头到终止水头经过时间(s)；

H₁，H₂——起始和终止水头，H₁＝P₁/ρg，H₂＝P₂/ρg，P₁是起始时压强传感器的读数，P₂是终止时压强传感器的读数，ρ为溶液密度，g为重力加速度。