[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

说明书

本发明涉及土工试验设备技术领域，尤其是变水头渗透仪；本发明所要解决的技术问题是提供一种能够测试土壤在不同温度下的渗透率的水浴型温控变水头渗流仪。还提供一种使用水浴型温控变水头渗流仪测试土壤渗透率的方法。水浴型温控变水头渗流仪，包括变水头渗流仪，试样筒位于水浴腔中，还包括变水头管、加热套筒、蓄水筒、蓄水筒温度传感器、压强传感器和连接管、加热棒、试样温度传感器、水浴温度传感器、出水管和控制器。使用前述的水浴型温控变水头渗流仪检测渗透系数的方法，包括以下步骤：A.向试样筒中填充试样；B.饱和试样；C.保持恒温；D.进行试验。

技术领域

本发明涉及土工试验设备技术领域，尤其是变水头渗透仪。

背景技术

目前，对于不同PH值以及围压等条件下对土体渗透性的影响已有较多研究，但目前对于温度对污染物迁移以及渗透性影响的研究却很少。在实际工程中，通常情况下会忽略温度这一变量，但以目前研究现状来看，温度的影响将改变土体液塑限以及结合水含量，对土体渗透性将产生较大影响。目前没有用于测试土壤在不同温度下的渗透率的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够测试土壤在不同温度下的渗透率的水浴型温控变水头渗流仪。还提供一种使用水浴型温控变水头渗流仪测试土壤渗透率的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：水浴型温控变水头渗流仪，包括变水头渗流仪，试样筒位于水浴腔中，还包括变水头管、加热套筒、蓄水筒、蓄水筒温度传感器、压强传感器和连接管、加热棒、试样温度传感器、水浴温度传感器、出水管和控制器；

变水头管、蓄水筒和连接管依次连通，连接管与变水头渗流仪的试样筒的入口连通，出水管与试样筒的出口连通；

试样筒位于水浴腔中，在蓄水筒中设有蓄水筒温度传感器和压强传感器，在变水头渗流仪的水浴腔中设有加热棒和水浴温度传感器，试样筒中设有试样温度传感器；

加热套筒包覆在变水头管、蓄水筒和连接管上；

加热套筒、蓄水筒温度传感器、压强传感器、加热棒、试样温度传感器和水浴温度传感器通过控制器电连接。

进一步的是，还包括进水阀门，进水阀门连通在变水头管上。

进一步的是，还包括出水阀门，出水阀门连通在出水管上。

进一步的是，进水阀门和出水阀门均为电动阀门且与控制器电连接。

使用前述的水浴型温控变水头渗流仪检测渗透系数的方法，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1中向试样筒10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)；