[发明专利]一种测定黏土膜性能的试验系统

说明书

本发明公开一种测定黏土膜性能的试验装置，包括：渗透液输入系统、渗透发生系统、数据采集系统、渗透液排出系统；其中，渗透液经渗透液输入系统从盐溶液盛放瓶和去离子水盛放瓶中输送到渗透发生系统的试验土样两端，在土样两端形成渗透压差，发生渗透作用后进行收集，由压差传感器测得两端压力差，计算得出表征黏土膜性能的参数。

技术领域

本发明属于地下水渗流技术领域，尤其涉及一种测定黏土膜性能的试验系统。

背景技术

黏土的半透膜效应在工程地质，环境地质等方面的应用得到越来越广泛的重视，但国内对于黏土半透膜效应的研究还相对较少，相关试验尚未完全展开。目前国外进行膜性能试验所采用的试验设备主要存在着以下几点问题：1.试样容器尺度小，所得结果无法直接指导工程应用(国外试验最厚土样仅为4cm)。2.部分试验试样容器未封闭，渗透液与大气连接，导致试验结果不准确。3.渗透试验过程中未考虑浓差极化现象，即溶液离子堆积在土样表面导致溶液离子通过率降低从而试验结果不准确。4.常采用低流量齿轮泵，无多通道功能，实验效率较低。5.部分试验装置输入，排出溶液循环利用，未考虑试验过程中溶液浓度的降低。6.数据采集较麻烦，无法同时提取多组实验数据。

发明内容

为了消除上述试验装置的缺陷，降低现有装置的误差，本发明提供一种测定黏土膜性能的试验系统，具有试验尺度广，试验效率高，试验误差小特点，可以满足不同尺度试验样品，多种影响因素共同作用下的黏土膜性能参数的测定。

为满足上述需求，采用如下的技术方案：

一种测定黏土膜性能的试验系统，包括：渗透液输入系统、渗透发生系统、数据采集系统、渗透液排出系统，其中，

渗透液输入系统包括：盐溶液盛放瓶、去离子水盛放瓶、第一多通道蠕动泵、第二多通道蠕动泵、多个第一塑料软管、多个第二塑料软管、多个第三塑料软管、多个第四塑料软管、多个第一塑料软管口径转换接头、多个第二塑料软管口径转换接头，第一塑料软管的直径比第二塑料软管的直径小，第三塑料软管的直径比第四塑料软管的直径小；其中，盐溶液盛放瓶连接多个第一塑料软管，多个第一塑料软管分别通过第一多通道蠕动泵连接对应的第一塑料软管口径转换接头，多个第一塑料软管口径转换接头连接对应的第二塑料软管，多个第二塑料软管连接渗透发生系统；去离子水瓶连接多个第三塑料软管，多个第三塑料软管分别通过第二多通道蠕动泵连接对应的第二塑料软管口径转换接头，多个第二塑料软管口径转换接头连接对应的第四塑料软管，多个第四塑料软管分别连接渗透发生系统；

渗透发生系统包括：盛放10/30/50cm厚的试验土样的刚性壁圆筒、刚性上盖、刚性下盖、多个第五塑料软管、多个第六塑料软管；其中，刚性上盖具有多个第一接口和多个第二接口，多个第一接口分别与渗透液输入系统中对应的第二塑料软管连接；多个第二接口分别连接对应的第五塑料软管；刚性下盖具有多个第三接口和多个第四接口，多个第三接口分别与渗透液输入系统中第四塑料软管连接，多个第四接口分别连接对应的第六塑料软管；刚性壁圆筒通过四个螺栓与刚性上下盖密封栓紧，刚性壁圆筒内从下至上依次放入第一透水石、第一滤纸、试验土样、第二透水石、第二滤纸；

数据采集系统包括：多个压差传感器、多通道微电脑记录仪、多个第一三向通流接头、多个第二三向通流接头；第一三向通流接头具有第一出口、第二出口、第三出口，第二三向通流接头具有第一出口、第二出口、第三出口；其中，多个第五塑料软管分别与对应的第一三向通流接头的第一出口连接，所述对应的第一三向通流接头的第二出口与对应的压差传感器的高压端相接，所述对应的第一三向通流接头的第三出口与渗透液排出系统连接；多个的第六塑料软管分别与对应的第二三向通流接头的第一出口连接，所述对应的第二三向通流接头的第二出口与对应的压差传感器的低压端相接，所述对应的第二三向通流接头的第三出口与渗透液排出系统连接；多个压差传感器分别与多通道微电脑记录仪连接；

渗透液排出系统包括：盐溶液接收瓶、去离子水接收瓶；其中，盐溶液接收瓶与多个第一三向通流接头的第三出口连接；去离子水接收瓶与多个第二三向通流接头的第三出口连接。