[发明专利]一种变水头渗透系数测量系统和测量方法

摘要

本发明公开了一种变水头渗透系数的测量系统和测量方法，涉及岩石渗流实验技术领域，解决了渗透实验耗时长的技术问题，排除了温度和压力变化对渗透系数测量的影响，该系统包括储液系统、试验系统、控制系统和数据处理系统，储液系统包括储水桶、密封盖和转接盒，密封盖上设置有注水口和进气口；试验系统包括试验台、导水管和试验筒，导水管和试验筒相连；控制系统包括自动控制阀、加热棒、进气管、高压气罐和减压阀，自动控制阀与转接盒相连，高压气罐和进气口相通；数据处理系统包括信号采集仪和计算机，以及通过瞬时达西定律和该系统确定渗透系数的方法。本系统及方法还具有自动化程度高，缩短了试验周期，提高了测量的准确性等有益效果。

主权项

1.一种变水头渗透系数测量系统的测量方法，其特征在于，包括储液系统、试验系统、控制系统和数据处理系统；所述储液系统包括储水桶、密封盖和转接盒；所述密封盖设置在储水桶的上端，密封盖上设置有注水口和进气口；所述转接盒设置在储水桶的底部；所述控制系统包括自动控制阀、加热棒、压力计、进气管、高压气罐和减压阀；所述自动控制阀与转接盒相连；所述加热棒设置在储水桶的内部；所述高压气罐通过进气管和密封盖上的进气口相通；所述试验系统包括试验台、导水管和试验筒；所述导水管连接试验筒和自动控制阀；所述储水桶和试验筒放置在试验台上；所述数据处理系统包括信号采集仪和计算机；所述信号采集仪通过数据线与压力计、加热棒和自动控制阀相连，信号采集仪通过数据线与计算机相连；变水头渗透系数的测量方法，包括以下步骤：(1)将相似材料模拟试验试件表面均匀涂抹凡士林，在试验腔内表面均匀涂抹凡士林，将相似材料模拟试验试件放置在试验腔内；(2)组合安装连接变水头渗透系数测量系统的储液系统、试验系统、控制系统和数据处理系统；(3)通过注水口向储水桶内注水，通过计算机控制加热棒工作，控制储水桶内的水温；(4)使用橡皮塞密封注水口，打开高压气罐开关，打开自动控制阀，储水桶内的水通过导水管和连接管进入试验腔，根据压力计读数反馈信号调节减压阀，保持压力计读数不变；(5)记录溢流孔出水时储水桶的水位高度h1，经过时间t后，再次记录储水桶的水位高度h2；(6)测量导水管的截面面积a，相似材料模拟试验试件的长度L，相似材料模拟试验试件的截面面积A，试验台上表面和溢流孔的高度差h；计算渗透系数K,其中(7)重复上述步骤3次，取渗透系数计算的平均值作为渗透系数的测量值。