[发明专利]一种试验用测试流体运动的化学示踪法

说明书

一种试验用测试流体运动的化学示踪法，属于物理模型观测技术领域。本发明主要分为三个部分，分别是上游试剂投放部分、中段流态观察部分和下游试纸检测部分。本发明采用稳定可靠化学示踪法，能对物理模型试验中流态运动的测量提供可靠的直观的数据支持，可直观清晰、方便快捷的观测物理模型中流体的运动。

技术领域

本发明涉及一种试验用测试流体运动的化学示踪法，属于物理模型观测技术领域。

背景技术

目前随着我国经济的发展，示踪技术也在不断地发展，并已经被广泛应用在土壤渗漏，径流观测，油井检测，生物化学，环境监测诸多领域，而在流体试验中应用不多。所以发明一种有利于观测同时可以精准测量水流流动状态的试验用化学示踪方法，对于进一步开展模型试验，以及实验数据的测量与观测，起到积极作用，是非常必要的。

传统的观测流态的方法：通过水尺测量进行水面线观测，对模型进行网格划分进行方格坐标法观测，同时采用示踪法进行流线的观测与记录，一般采用丝线法，烟流法（多用于气体流态观测），油流法等，还有一些高精度测绘仪器可以进行测量，但对试验对象，试验场地，操作精度都有非常高的要求，难以进行大面积的推广应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种应用于物理模型试验中，便于观测水流运动趋势、同时可以定量测量流态的新方法，即一种试验用测试流体运动的化学示踪法，可直观清晰、方便快捷的观测物理模型中流体的运动。

本发明主要分为三个部分，分别是上游试剂投放部分（一般使用针筒进行定点精准投放）、中段流态观察部分和下游试纸检测部分（使用试纸对所需要测量位置进行精准测量）。本发明安装使用方便快捷，观测简单，结果精准。

具体的，本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种试验用测试流体运动的化学示踪法，其特征是，包括以下三个部分：

1）上游试剂投放部分

选用性质或行为在该过程中与水流相同或差别极小的化学试剂，且该化学试剂和水流具有明显颜色差别，以便于观察；在上游试剂投放点，通过针筒投放一种或多种化学试剂；

2）中段流态观察部分

上游试剂投放点和下游检测点之间为中段流态观测，化学试剂由上游试剂投放点随水流运动，在水体中做布朗运动，形成具有色差的一条或多条流线，便于记录；

3）下游试纸检测部分

在下游检测点使用试纸精准提取样本，并对样本进行分析，得出不同检测点化学试剂的浓度比例，从而得知水流在上游不同位置运动至下游不同位置的扩散情况。

进一步的，所述上游试剂投放点设于上游水流顺直处，且位于上游三倍河宽处（该河宽指将天然河道缩小后的物理模型宽度），以保证化学试剂均匀散布在整个过流断面。

进一步的，若试验中上游长度不满足上游试剂投放点的要求，则增加针筒投放密度来保证化学试剂的扩散。

进一步的，在确定上游试剂投放点位置后，针筒通过投放装置联结成排布置，根据需要测试的范围，确定范围内布置的针筒数量。

进一步的，使用针筒时，需要持续缓慢地对化学试剂进行投放，且针筒插入水面线以下1/3水深处。

进一步的，所述投放装置包括两侧的边界固定器、若干针筒固定板、若干活塞连接板；每个针筒固定板中部设有供针筒穿过的安装孔，相邻针筒固定板之间铰接，且边侧针筒固定板与对应的边界固定器之间铰接；相邻针筒活塞端部之间共同铰接有一块活塞连接板，边侧针筒活塞的外侧端固定有活塞推板。

进一步的，所述边界固定器底部通过调节螺栓固定于上游水流两侧，并可通过调节螺栓调节边界固定器的高度。