[发明专利]温差条件下的蒸发模拟试验系统

说明书

技术领域

本发明属于水科学与水资源工程技术领域，尤其是涉及一种温差条件下的蒸发模拟试验系统。

背景技术

通常研究蒸发问题，不研究介质中的温差效应。而事实上，介质中的温差对蒸发有着强烈的抑制或促进作用，热是水分运移的原动力，在研究包气带水分运移时若不考虑温度变化的影响，其模拟或计算都会给实际带来一定的误差。为了减小温度变化对蒸发模拟试验的影响，需要设计一种温差条件下的蒸发模拟试验系统。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种温差条件下的蒸发模拟试验系统，其结构简单，设计新颖合理，实现方便，使用操作便捷，智能化程度高，能够为非饱和带水分运移计算提供一定的依据，实用性强，推广应用价值高。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：包括顶端敞口设置且用于装入试样的试验筒、悬挂设置在试验筒上方的蒸发模拟器、以及布设在试验筒上的多个负压传感器和多个温度传感器，所述试验筒的中央设置有连接有TDR含水率测量仪的含水率测量管，所述TDR含水率测量仪的TDR探头设置在含水率测量管中，所述试验筒的底端设置有用于连接供水装置的进水管、用于排水的排水管和用于测压的测压管，所述试验筒筒壁上开有多个分别连接有水汽压测量装置的水汽压测量孔，每个所述水汽压测量孔上均设置有阀门；所述蒸发模拟器包括中空设置的圆盘、均匀布设在圆盘上的多个红外灯泡和设置在圆盘内且用于调节红外灯泡工作电压的调压器，所述红外灯泡与所述调压器相接。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：包括与多个所述负压传感器相接的负压变送器，与多个所述温度传感器相接的温度变送器，与所述TDR含水率测量仪、负压变送器和温度变送器均相接的多路巡检仪，以及与所述多路巡检仪相接的计算机。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述试验筒由无底无盖的上半试验筒和有底无盖的下半试验筒通过法兰盘固定连接而成，所述下半试验筒的底端设置有底座且所述下半试验筒的底端为半球面。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述试验筒由导热系数小于0.05w/m·k的玻璃钢材料制成，所述试验筒的高为1.8m～2.2m，所述试验筒的直径为0.5m～0.7m，所述试验筒的壁厚为9mm～11mm。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述试验筒的高为2m，所述试验筒的直径为0.6m，所述试验筒的壁厚为10mm。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述圆盘的直径与所述试验筒的直径相等，所述红外灯泡的数量为6～12个，所述红外灯泡的额定功率为200W～400W。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述红外灯泡的数量为9个，所述红外灯泡的额定功率为275W。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：多个所述负压传感器和多个所述温度传感器均从下到上由稀到密布设在所述试验筒上，所述负压传感器、温度传感器和水汽压测量孔的数量相等且均为8～15个，多个所述负压传感器和多个所述温度传感器一一对称布设；多个所述水汽压测量孔分别一一对应位于多个所述温度传感器的旁边。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述供水装置为马里奥特瓶，所述马里奥特瓶包括封闭设置的供水筒和敞口设置的平衡杯，所述供水筒的底端通过连通管和设置在连通管上的连通阀与供水筒的底端相连通，所述供水筒的底端设置有供水管，所述供水管上设置有供水阀，所述供水筒的顶端设置有插入供水筒中的短通气管和长通气管，所述短通气管上设置有第一调气阀，所述长通气管上设置有第二调气阀，所述平衡杯的底端设置有用于与试验筒相连的试验筒连接管，所述试验筒连接管上设置有试验筒连接阀，所述平衡杯的上半部侧壁上设置有溢流管。

上述的温差条件下的蒸发模拟试验系统，其特征在于：所述水汽压测量装置包括多个分别对应与多个所述水汽压测量孔相连的双U形管，所述双U形管上设置有水汽压测量开关，多个所述双U形管均布设在所述水汽压测量板上。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计新颖合理，实现方便。

2、本发明的使用操作便捷，可以测量温度变化条件下包气带中水分、温度、负压与水汽压值，通过多个试验仪器(包括负压变送器、温度变送器、TDR含水率测量仪、多路巡检仪和计算机)的配合，能够实现水分、温度、负压与水汽压值的记录和存储，智能化程度高。