[发明专利]基于激光测试技术和透明土可视化的管涌试验装置及方法

摘要

本发明涉及岩土工程试验领域，旨在提供一种基于激光测试技术和透明土可视化的管涌试验装置及方法。该装置包括带透明上面板与侧面板的模型箱，其端部通过供液管接至上游储液槽；上面板表面设有出液口，其上罩设中空的收集箱，并通过流道接至下游集液槽；下游集液槽中通过抽液泵和抽液管接至上游储液槽；模型箱的正上方固定安置激光器和面状光源处理器，在正对透明侧面板处设置CCD相机，CCD相机通过信号线连接至计算机。本发明有效解决了传统管涌试验装置难以观测土体内部颗粒运移情况与管涌通道形成过程、管涌位置不理想导致的激光照射面无法定位管涌、孔隙流体折射率与粘滞度会随温度变化、土颗粒与孔隙流体分离及孔隙流体的循环使用问题。

主权项

1.一种基于激光测试技术和透明土可视化的管涌试验装置，包括用于填充透明土模型的模型箱，其特征在于，该模型箱呈长方体，包括有机玻璃板制成的透明上面板和一个透明侧面板，其余四个面板均为铝板；在模型箱的一个端部面板上设进液孔，进液孔通过供液管连接至上游储液槽的底部开口；在上面板表面设有出液口，出液口靠近与进液孔相对的模型箱另一端部；该装置还包括一个下游集液槽，槽中设置加热棒、制冷片、磁力搅拌器和抽液泵，抽液泵的出口通过抽液管接至上游储液槽，制冷片与制冷压缩机连接；在模型箱的出液口上罩设一个中空的收集箱，收集箱能分离孔隙流体与透明土颗粒，并通过流道将孔隙流体送至下游集液槽；在模型箱的正上方固定安置激光器和面状光源处理器，激光器发出的束状激光由后者转换成面状激光后照射至模型箱的透明上面板；在正对透明侧面板处设置CCD相机，CCD相机通过信号线连接至计算机。