专利名称：非恒定泥石流实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种泥石流实验装置，特别是一种用于研究非恒定泥石流的实验装置。
背景技术：
我国是一个多山国家，山地面积占国土面积的70%。据统计，我国泥石流沟达 8500多条，是世界上泥石流最发育、分布最广、数量最多、危害最严重的国家之一。天山、祁连山、昆仑山的前山地带、秦岭、太行山区、北京西山地区、滇西及滇东北、四川西部山区则更是暴发频繁、危害严重的典型泥石流地区。如流域面积仅3000多平方公里的云南东北小江流域，每年暴发泥石流总次数为500 1000阵次，个别年份可达两、三千阵次。泥石流挟带了大量顽石巨砾，有时可以达到很高的流速，所经之处，具有极大的破坏力。泥石流出峡谷以后，所挟带的物质形成大面积的堆积扇，淤埋沟口依山傍水的村镇农田，冲毁道路、桥梁和水工建筑物，甚至堵塞江河，形成险滩和溃坝性洪水，对下游构成严重威胁。天然泥石流的运动是一种非恒定流，各运动要素不仅随空间位置变化而且随时间变化，是一种以运动波形式向前推进的固液两相非牛顿流体。因此，现在并没有能够能有效地研究非恒定泥石流的运动特性的实验装置。

实用新型内容本实用新型提供了一种操作简便，能有效地研究非恒定泥石流的运动特性的非恒定泥石流实验装置。非恒定泥石流实验装置，包括储水箱，盛放有土石料的料斗，安放料斗的机架，倾斜设置且倾斜角可调的槽体和承接槽体来料的集料池，所述的槽体的进口高于出口，所述的储水箱的出水口与所述的槽体的进口连接，所述的储水箱的水和料斗内的土石料在所述的槽体进口处汇合、形成实验用的泥石流流体，所述的泥石流流体沿槽体流入集料池中；所述的槽体的底板上设有压力传感器，所述的槽体的侧板透明。进一步，所述的储水箱的进水管设有电磁流量计，所述的储水箱的进水口呈圆筒格栅式。进一步，所述的储水箱的出水段为一矩形断面的渐缩管，所述的出水段的上游端设有流量控制阀，所述的出水段的下游端设有插板门，所述的插板门与螺杆固接，所述的螺母与一能拨动螺母旋转以驱动螺杆升降的转盘固接。进一步，所述的储水箱底部设有承载储水箱箱体的支架。进一步，所述的料斗的出料口处有倾斜设置导板，所述的导板与所述的料斗铰接， 所述的机架上设有刻度板，所述的导板的自由端架设于所述的刻度板上，所述的刻度板上的刻度对应导板的开度。进一步，所述的集料池包括收集泥石流流体中的土石料的泥石流池和位于所述的泥石流池四周、用于排出泥石流流体中的水的回水沟。[0012]进一步，所述的槽体的进口端和出口端分别与各自的升降机构连接，所述的升降机构为一安装于机架上的滑轮组，滑轮组中的绳索一端钩挂于所述的槽体上，绳索的另一端为施力端。进一步，所述的机架与一爬梯连接，爬梯抵靠于所述的机架和储水箱。进一步，所述的压力传感器为压电晶体传感器，所述的流量控制阀为圆形蝶阀。本实用新型的技术构思是实验时，储水箱中的水经出水口流入槽体内，料斗中的土石料经导板进入槽体内，水和土石料在槽体的进口处相遇、形成实验用的泥石流流体，流体顺着槽体流动、中途触及安装于槽体底板上的压力传感器，压力传感器将感应到的压力输出，以便实验观察。泥石流流体经槽体的出口进入集料池中，土石料进入泥石流池中，水则经回水沟向外排出。槽体是长为6. Om,宽为35cm，高为40cm的长方体，槽体两侧为有机玻璃，便于高速摄影机等仪器的观测，从而研究泥石流的流场变化。槽体的底板由钢板和灰塑板组成，灰塑板位于钢板之上，底板上装有两排压电晶体传感器，当泥石流波头流经压电晶体传感器时， 会产生压力波形，输出触发时间，根据前后传感器的时间差可以算出泥石流波头的速度。槽体进口端和出口端均装有升降装置、可以调节槽体的倾斜角度，槽体的变坡范围为0° 30°。本实用新型具有操作简便，能有效地研究非恒定泥石流的运动特性的优点。
图1为本实用新型的侧视图。图2为本实用新型的俯视图。图3为本实用新型的A-A剖面示意图。图4为本实用新型的B-B剖面示意图。图5为本实用新型的C-C剖面示意图。图6为本实用新型的D-D剖面示意图。图7为本实用新型的E-E剖面示意图。图8为本实用新型的F-F剖面示意图。
具体实施方式
参照附图，进一步说明本实用新型非恒定泥石流实验装置，包括储水箱1，盛放有土石料的料斗2，安放料斗的机架， 槽体3和集料池4，所述的槽体3的进口 31高于出口 32，所述的储水箱1的出水口 11与所述的槽体3的进口 31连接，所述的储水箱1的水和料斗2内的土石料在所述的槽体3进口处汇合、形成实验用的泥石流流体，所述的泥石流流体沿槽体3流入集料池4中；所述的槽体3的底板上设有压力传感器5，所述的槽体3的侧板透明。所述的储水箱1的进水管11设有电磁流量计6，所述的储水箱1的进水口 11呈圆筒格栅式。所述的储水箱1的出水段12为一矩形断面渐缩管，所述的出水段12的上游端设有流量控制阀，所述的出水段12的下游端设有插板门，所述的插板门与螺杆固接，所述的
4螺母与一能拨动螺母旋转以驱动螺杆升降的转盘固接。所述的储水箱1的底部设有承载储水箱箱体的支架。所述的料斗2的出料口处有倾斜设置导板21，所述的导板21与所述的料斗2铰接，所述的机架上设有刻度板22，所述的导板21的自由端架设于所述的刻度板22上，所述的刻度板22上的刻度对应导板21的开度。所述的集料池4包括收集泥石流流体中的土石料的泥石流池和位于所述的泥石流池四周、用于排出泥石流流体中的水的回水沟。所述的槽体3的进口端31和出口端32均与各自的升降机构8连接，所述的升降机构8为一安装于机架上的滑轮组，滑轮组中的绳索一端钩挂于所述的槽体的进口端，绳索的另一端为施力端。所述的机架与一爬梯9连接，爬梯9抵靠于所述的机架和储水箱1。所述的压力传感器5为压电晶体传感器，所述的流量控制阀7为圆形蝶阀。本实用新型的技术构思是实验时，储水箱中的水经出水口流入槽体内，料斗中的土石料经导板进入槽体内，水和土石料在槽体的进口处相遇、形成实验用的泥石流流体，流体顺着槽体流动、中途触及安装于槽体底板上的压力传感器，压力传感器将感应到的压力输出，以便实验观察。泥石流流体经槽体的出口进入集料池中，土石料进入泥石流池中，水则经回水沟向外排出。槽体是长为6. Om,宽为35cm，高为40cm的长方体，槽体两侧为有机玻璃，便于高速摄影机等仪器的观测，从而研究泥石流的流场变化。槽体的底板由钢板和灰塑板组成，灰塑板位于钢板之上，底板上装有两排压电晶体传感器，当泥石流波头流经压电晶体传感器时， 会产生压力波形，输出触发时间，根据前后传感器的时间差可以算出泥石流波头的速度。槽体装有升降装置、可以调节槽体的倾斜角度，槽体的变坡范围为0° 30°。本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的列举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
权利要求1.非恒定泥石流实验装置，包括储水箱，盛放有土石料的料斗，安放料斗的机架，倾斜设置且倾斜角可调的槽体和承接槽体来料的集料池，所述的槽体的进口高于出口，所述的储水箱的出水口与所述的槽体的进口连接，所述的储水箱的水和料斗内的土石料在所述的槽体进口处汇合、形成实验用的泥石流流体，所述的泥石流流体沿槽体流入集料池中；所述的槽体的底板上设有压力传感器，所述的槽体的侧板透明。
2.如权利要求1所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的储水箱的进水管设有电磁流量计，所述的储水箱的进水口呈圆筒格栅式。
3.如权利要求2所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的储水箱的出水段为一矩形断面的渐缩管，所述的出水段的上游端设有流量控制阀，所述的出水段的下游端设有插板门，所述的插板门与螺杆固接，所述的螺母与一能拨动螺母旋转以驱动螺杆升降的转盘固接。
4.如权利要求3所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的储水箱底部设有承载储水箱箱体的支架。
5.如权利要求1-4之一所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的料斗的出料口处有倾斜设置导板，所述的导板与所述的料斗铰接，所述的机架上设有刻度板，所述的导板的自由端架设于所述的刻度板上，所述的刻度板上的刻度对应导板的开度。
6.如权利要求5所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的集料池包括收集泥石流流体中的土石料的泥石流池和位于所述的泥石流池四周、用于排出泥石流流体中的水的回水沟。
7.如权利要求6所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的槽体的进口端和出口端分别与各自的升降机构连接，所述的升降机构为一安装于机架上的滑轮组，滑轮组中的绳索一端钩挂于所述的槽体上，绳索的另一端为施力端。
8.如权利要求7所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的机架与一爬梯连接，爬梯抵靠于所述的机架和储水箱。
9.如权利要求8所述的非恒定泥石流实验装置，其特征在于所述的压力传感器为压电晶体传感器，所述的流量控制阀为圆形蝶阀。
专利摘要非恒定泥石流实验装置，包括储水箱，盛放有土石料的料斗，安放料斗的机架，倾斜设置且倾斜角可调的槽体和承接槽体来料的集料池，槽体的进口高于出口，储水箱的出水口与槽体的进口连接，储水箱的水和料斗内的土石料在槽体进口处汇合、形成实验用的泥石流流体，泥石流流体沿槽体流入集料池中；槽体的底板上设有压力传感器，槽体的侧板透明。本实用新型具有操作简便，能有效地研究非恒定泥石流的运动特性的优点。
文档编号G01P5/18GK202049031SQ20112005047
公开日2011年11月23日 申请日期2011年2月28日 优先权日2011年2月28日
发明者俞小伟, 王立, 董志勇, 韩伟, 颜效凡 申请人:浙江工业大学