一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置制造方法
【专利摘要】本发明具体涉及一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，包括水箱(2)、活塞(3)、进水线路；其中，活塞(3)水平安置在水箱(2)中部位置；第一进水线路(6)连接水源(1)与水箱(2)的第一水箱区域(4)，第二进水线路(7)连接水源(1)与水箱(2)的剩余部分第二水箱区域(5)；第三进水线路(8)连接水箱(2)的第一水箱区域(4)与裂隙介质，第四进水线路(9)连接水箱(2)的剩余部分第二水箱区域(5)与裂隙介质。使用本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，能持续性的测量并获得裂隙介质在渗透试验过程中的渗透参数等试验数据；使用本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，能使水流进入裂隙介质得以自动化的实现。
【专利说明】—种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置
【技术领域】
[0001]本发明属于试验设备，特别涉及用于渗透试验过程中进入试验样品的流体实现自动持续流入试验样品的装置。
【背景技术】
[0002]介质的渗透特性是介质的基本力学特性。渗流研究属于裂隙介质基本力学特性的研究范畴，其对于介质在不同工况下的渗透特性研究起着基础性的指导作用。对于岩石类含裂隙的准脆性材料，渗透性能是决定工程岩体长期安全性的重要因素。评价工程岩体长期稳定性的渗透参数是通过监测裂隙岩体在流体进入时获得，特别涉及到流体如何流入裂隙介质，以及流入流出裂隙介质流量的准确统计，其对于研究裂隙介质的渗透特性具有至关重要的意义。因此，如何保证裂隙介质在渗透试验过程中能够实现持续性的、自动的进入裂隙介质是亟待解决的问题。
[0003]现有用于裂隙介质进水系统的装置，其测量的对象为裂隙介质自身，其测得的渗透水压反映了该裂隙介质在某一渗流路径下的渗透水平，该类测试装置并不能实现裂隙介质在渗透过程中的持续性自动进水的测定。因此，导致获得的渗透参数往往仅能反映某一特定时间段内，某一特定区域内的渗透性能。将其运用于工程上时并不准确，不能反映在整个试验时间段内该裂隙介质的渗透特性变化，影响测量结果实际应用的科学性。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，以实现对裂隙介质在整个试验时间段内渗透特性的变化，并便于根据试验的需要调整进入裂隙介质的水流流量。
[0005]本发明的技术方案如下所述:
[0006]一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，包括水箱、活塞、进水线路，连接水源，并且将来自水源的水输出至试验对象裂隙介质；其中:水箱包括I个活塞；进水线路为4根进水线路:第一进水线路、第二进水线路、第三进水线路、第四进水线路；
[0007]其中，活塞水平安置在水箱中部位置，水平前后移动，活塞将水箱内的空间分为对于水具有密封性的两部分:第一水箱区域和第二水箱区域；第一进水线路连接水源与水箱的第一水箱区域，第二进水线路连接水源与水箱的剩余部分第二水箱区域，其中水箱的两个部分第一水箱区域与第二水箱区域由活塞隔开，且两个部分保持对于水的密封；第三进水线路连接水箱的第一水箱区域与裂隙介质，第四进水线路连接水箱的剩余部分第二水箱区域与裂隙介质。
[0008]如上所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其中:与水源相连接的第一进水线路和第二进水线路为相同孔的；与裂隙介质相连接的第三进水线路和第四进水线路为相同孔径。
[0009]如上所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其中:4根进水线路:第一进水线路、第二进水线路、第三进水线路、第四进水线路为相同孔径。
[0010]如上所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其中:在第一进水线路、第二进水线路上，每根管线布控一个单向阀，单向阀导通方向为从水源至水箱；在第三进水线路、第四进水线路上，每根管线布控一个单向阀，单向阀导通方向为从水箱至裂隙介质。
[0011]如上所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其中:所述水源提供水流，分别进入第一进水线路与第二进水线路；
[0012]所述活塞向第一水箱区域移动时，水流从第三进水线路进入裂隙介质，同时第一进水线路自动关闭；水流从水源通过第二进水线路进入水箱的第二水箱区域，同时第四进水线路关闭；
[0013]所述活塞向第二水箱区域移动时，水流从第四进水线路进入裂隙介质，同时第二进水线路自动关闭；水流从水源通过第一进水线路进入水箱的第一水箱区域，同时第三进水线路关闭。
[0014]本发明具有以下有益效果:
[0015]使用本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，能持续性的测量并获得裂隙介质在渗透试验过程中的渗透参数等试验数据；
[0016]使用本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，能使水流进入裂隙介质得以自动化的实现；
[0017]通过流量监测器测得的数值，可以获得整个试验过程中，整个试验时间段内，该裂隙介质的渗透系数；
[0018]本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置不仅操作方便、测量便捷，而且测量结果准确可靠。
[0019]本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，特别适合于岩石、混凝土类准脆性材料的渗透性能测试。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置的水源、水箱、活塞以及4根进水线路的结构剖面示意图；
[0021]图2是装置平台与其它相关试验测试装置相连接的平面示意图。
[0022]图中，1、水源，2、水箱，3、活塞，4、第一水箱区域，5、第二水箱区域，6、第一进水线路，7、第二进水线路，8、第三进水线路，9、第四进水线路。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图通过实施例对本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置作进一步说明。
[0024]本实施例中，一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置的结构如图1、图2所示，包括水源、水箱、活塞、进水线路等。
[0025]水箱2包括I个活塞3及4根进水线路第一进水线路6、第二进水线路7、第三进水线路8、第四进水线路9。其中，活塞3水平安置在水箱2中部位置，可以水平前后移动，将水箱2内的水分为两部分，即第一水箱区域4和第二水箱区域5 ;同时保持每部分各自独立，具有良好的密封性。第一进水线路6连接水源I与水箱2的第一水箱区域4，第二进水线路7连接水源I与水箱2的剩余部分第二水箱区域5，其中水箱2的两个部分第一水箱区域4与第二水箱区域5由活塞3完全隔开。第三进水线路8连接水箱2的第一水箱区域4与裂隙介质，第四进水线路9连接水箱2的剩余部分第二水箱区域5与裂隙介质。
[0026]其所述装置活塞3水平安置在水箱2的中部位置，可以在水平方向上，前后自由移动。
[0027]其所述四根进水线路6、7、8、9均为相同孔径的管线。每根管线布控一个单向阀。
[0028]进水系统即表示本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置。
[0029]其所述水源I提供水流，分别进入第一进水线路6与第二进水线路7。
[0030]其所述活塞3向第一水箱区域4移动时，水流从第三进水线路8进入裂隙介质，同时第一进水线路6自动关闭。水流从水源I通过第二进水线路7进入水箱2的第二水箱区域5，同时第四进水线路9关闭。
[0031]其所述活塞3向第二水箱区域5移动时，水流从第四进水线路9进入裂隙介质，同时第二进水线路7自动关闭。水流从水源I通过第一进水线路6进入水箱2的第一水箱区域4，同时第三进水线路8关闭。
[0032]如此，只需要控制活塞3左右往复的运动，所述活塞3无论向第一水箱区域4或者第二水箱区域5移动时，水箱内总是能够自动充满水，同时水流自动会通过第三进水线路8或者第四进水线路9进入裂隙介质，如此实现了连续性的自动进水。
[0033]本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其使用方法和工作原理:
[0034]如图2所示，当本发明所述一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置与试验系统其它部分连接时，即可进行试验。
[0035]将该持续性自动进水系统装置与水源I及裂隙介质相连接，其中与水源I相连接的须为两根相同孔径的进水线路I和进水线路2 ;与裂隙介质相连接的须为两根相同孔径的第三进水线路8或者第四进水线路9 ;同时安装流量监测器在第三进水线路8或者第四进水线路9与裂隙介质相连接处，用以测定进入裂隙介质的流量；
[0036]通过流量监测器检测，即可以获得流入水流的流速及流量等渗透试验参数。
[0037]上述实施例是本发明的一个优选技术方案，本发明不限于上述实施例，其技术方案为权利要求书限定的范围。
【权利要求】
1.一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，包括水箱(2)、活塞(3)、进水线路，连接水源(I)，并且将来自水源的水输出至试验对象裂隙介质；其特征在于:水箱(2)包括I个活塞(3);进水线路为4根进水线路:第一进水线路(6)、第二进水线路(7)、第三进水线路(8)、第四进水线路(9)； 其中，活塞(3)水平安置在水箱(2)中部位置，水平前后移动，活塞(3)将水箱(2)内的空间分为对于水具有密封性的两部分:第一水箱区域(4)和第二水箱区域(5);第一进水线路(6)连接水源⑴与水箱(2)的第一水箱区域(4)，第二进水线路(7)连接水源⑴与水箱(2)的剩余部分第二水箱区域(5)，其中水箱(2)的两个部分第一水箱区域(4)与第二水箱区域(5)由活塞(3)隔开，且两个部分保持对于水的密封；第三进水线路(8)连接水箱(2)的第一水箱区域(4)与裂隙介质，第四进水线路(9)连接水箱(2)的剩余部分第二水箱区域(5)与裂隙介质。
2.如权利要求1所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其特征在于:与水源(I)相连接的第一进水线路(6)和第二进水线路(7)为相同孔的；与裂隙介质相连接的第三进水线路(8)和第四进水线路(9)为相同孔径。
3.如权利要求2所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其特征在于:4根进水线路:第一进水线路(6)、第二进水线路(7)、第三进水线路(8)、第四进水线路(9)为相同孔径。
4.如权利要求3所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其特征在于:在第一进水线路(6)、第二进水线路(7)上，每根管线布控一个单向阀，单向阀导通方向为从水源(I)至水箱(2);在第三进水线路(8)、第四进水线路(9)上，每根管线布控一个单向阀，单向阀导通方向为从水箱(2)至裂隙介质。
5.如权利要求4所述的一种用于渗透试验可实现自动持续进水的装置，其特征在于:所述水源(I)提供水流，分别进入第一进水线路(6)与第二进水线路(7)； 所述活塞(3)向第一水箱区域(4)移动时，水流从第三进水线路(8)进入裂隙介质，同时第一进水线路(6)自动关闭；水流从水源(I)通过第二进水线路(7)进入水箱(2)的第二水箱区域(5)，同时第四进水线路(9)关闭； 所述活塞(3)向第二水箱区域(5)移动时，水流从第四进水线路(9)进入裂隙介质，同时第二进水线路(7)自动关闭；水流从水源(I)通过第一进水线路(6)进入水箱(2)的第一水箱区域(4)，同时第三进水线路(8)关闭。
【文档编号】G01N15/08GK103983553SQ201410232959
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】苏锐, 满轲, 王驹, 田霄, 王鹏 申请人:核工业北京地质研究院