[发明专利]自循环变水头达西渗透实验仪

说明书

本发明公开的变水头达西渗透实验仪包括底座，底座上依次设置有支撑座、盛沙容器和背板，背板竖直设置在底座上，支撑座用螺栓固定在底座上，支撑座上设置有量筒，盛沙容器上端设置有一矩形帽、侧壁上还开设有两个及以上间距一致的通孔，每个通孔上连接有引导到竖直方向上的测压管，背板下端固定有测压排，测压管固定在测压排上，背板上端固定有稳水箱，还固定有一与稳水箱高度一致的变水位管，背板远离变水位管一侧设置有储水箱，本发明的变水头达西渗透实验仪可以测量黏性较小的粉土，也可以测量沙样的水头损失和渗透流量、计算水力坡降和渗透系数，仪器在设计中采用有机玻璃材料，透明直观，体积小、制造容易、精度高、操作方便。

技术领域

本发明属于流体力学技术领域，涉及一种自循环变水头达西渗透实验仪。

背景技术

达西渗透实验是流体力学(水力学)教学中必须的实验之一，达西渗透实验仪是进行渗流实验的专门仪器。目前市场上的达西渗流实验仪均为定水头，即在实验时保持水头不变。这些仪器主要有应用于水头较高的测量土壤渗透系数的TST-55型渗透实验仪，用于测量沙质土及含沙量砾石的无凝聚性土的TST-70型渗透系数。对于实验教学使用的达西渗透实验仪，各高校和科研单位都是根据自己的需求自行研制，但这些实验仪均为定水头达西渗透实验仪。

对于黏性较小的粉土或黏土，由于渗透系数很小，渗流土样的总水量很小，或测定总水量的时间需要很长，受蒸发和温度变化影响的实验误差会逐渐变大，所以需采用变水头实验。

发明内容

本发明的目的是提供一种自循环变水头达西渗透实验仪，解决了现有技术存在的结构复杂，精度低的问题。

本发明采用的第一种技术方案是，一种自循环变水头达西渗透实验仪，包括底座，底座上依次设置有支撑座、盛沙容器和背板，背板竖直设置在底座上，

支撑座固定在底座上，支撑座上半部分为空心圆筒，空心圆筒上方设置有底部开口、外壁设有测尺的量筒，

盛沙容器高度大于量筒高度，上端设置有一矩形帽，矩形帽一端伸出到量筒的上方，并在位于量筒正上方位置处开设有一出水孔，

背板上还竖直固定有一外壁有水位测尺的变水位管，变水位管下端连接有调节阀门，

底座上还设有储水箱，储水箱位于背板的远离变水位管的一侧，

背板上端固定有稳水箱，稳水箱内竖直设置有一溢流板，溢流板将稳水箱分隔为两部分，溢流板高度低于稳水箱的高度，

稳水箱的同一侧壁上开设有进水孔和溢流孔，进水孔和溢流孔分别位于溢流板的两侧，进水孔上连接有进水管，溢流孔上连接有溢流管，溢流管通入到储水箱中，

稳水箱下端连接有一出水管，出水管下端连接有出水阀门，出水阀门和变水位管下端的调节阀门之间还连接有一个三通接头，三通接头下端口连接有进水阀门，进水阀门下端连接有软管，软管另一端连通到盛沙容器的底部。

本发明的特点还在于，

盛沙容器的内部下端处设有一层滤网、侧壁上还开设有两个及两个以上间距一致的通孔，每个通孔上连接有引导到竖直向上的测压管，相邻测压管之间水平间距相同。

背板下端固定有测压排，测压管固定在测压排上，测压管的外壁上竖直设置有刻度。

变水位管、量筒和测压管均为有机玻璃材料制成。

储水箱侧面底部设置有放空阀门，储水箱内装有水泵，水泵与进水管相连接。

储水箱的侧面中部依次连接有放水管和控制阀门，空心圆筒靠近底部侧壁处开设有一放水口，放水口外依次连接有活接和弯头，弯头与控制阀门的另一端连通。

底座的侧面中心处还设置有一手孔。