专利名称：测量土壤中毛管水上升高度试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水利试验装置，具体说，是一种测量土壤中毛管水上升高度试验
直O
背景技术：
土中毛管现象是由于土粒与水分子之间的相互吸引力以及水的表面张力而产生的，毛管水上升高度试验可以求出土内毛管水的上升高度及其上升速度。毛管水上升高度试验可用于估测地下水位升高对周围环境的影响，并用来推算降低地下水位的必要深度， 因此在水利水电工程应用中有其重要意义。目前试验室测定毛管水上升高度的方法分为两类正水头作用的和负水头作用的。试验原理都是根据毛管水的弯液面所能支持的水柱重量而计算出毛管水上升高度。如图ι所示，现有技术的毛管水上升高度试验装置，包括试样筒22，试样筒22的上部侧面设置有排气出水管30，试样筒22的底部连接有给试样筒22加水加压的水箱21，水箱21的位置比试样筒22高，在试样筒22和水箱2之间的管路上通过三通23竖直设置有测量毛管水上升高度的玻璃管26和直尺25，在三通23和水箱21之间设置管夹27，在管夹27和三通23 之间设置用于减压的旁路24，旁路M上设置有减压管夹四。上述毛管水上升高度试验装置进行试验步骤如下水箱21中添加蒸馏水至水位线，打开管夹27，使蒸馏水缓慢地上升至试样筒22下部。排除管内空气至出水管30无气泡为止，关闭管夹27。将饱和后试样装入试样筒22。缓慢间断开关管夹27，使蒸馏水缓缓地由下向上地饱和试样，至试样表面见水时，关闭管夹27。打开减压管夹四，使测压管沈内水面逐渐下降，待测压管沈内水面停止下降或开始回升时，记下此时测压管沈内水面在直尺25上的读数，即毛管水上升高度(单位cm)。但是，受设备和试验场所的限制，上述试验装置只能对毛管水上升高度不大的土样进行测试，遇到毛管水上升高度超过试验装置的土样就无法测试，如试样为粘土时。通过三通和管夹控制水流，水流控制不易，操作较复杂。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能提供足够的负压以满足试验需要的测量土壤中毛管水上升高度试验装置。为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种测量土壤中毛管水上升高度试验装置，包括试样筒，设置在试样筒的上部侧面的排气出水管，给试样筒加水加压的水箱，在试样筒和水箱之间的管路上通过三通竖直设置的测量毛管水上升高度的玻璃管和直尺，在三通和水箱之间设置的第一开关，在第一开关和三通之间设置有用于减压的旁路，旁路上设置有第二开关，在试样筒与三通之间的管路上还设置有第三开关，在试样筒和第三开关之间设置有用于减压的第二旁路，第二旁路为由真空泵、真空表和调压阀所组成的负压试验系统。[0008]所述第一开关、第二开关和第三开关为电磁阀。所述测量毛管水上升高度的玻璃管的高度为300-400cm。用于控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的按钮集中在同一控制盒中本实用新型的有益效果是现有技术试验装置不能测试毛管水上升高度较大的土样，主要是由于测压管高度不足，无法提供足够的负压以满足试验需要。本实用新型增加真空泵负压系统来提供足够的负压满足试验要求，并通过微调精密真空表下方的调压阀(配合放气螺帽)控制压力，以此测试毛管水上升高度。现有技术试验装置通过三通和管夹控制水流，在增加真空泵负压系统后显得过于复杂，不利操作。改用电磁阀控制系统，将所有管路用电磁阀加以控制，并将控制按钮集中在一起，使得操作简单易行。

图1是现有技术的测量土壤中毛管水上升高度试验装置示意图。图2是本发明的测量土壤中毛管水上升高度试验装置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细说明如图2所示，本实用新型的测量土壤中毛管水上升高度试验装置，包括试样筒2， 设置在试样筒2的上部侧面的排气出水管10，给试样筒2加水加压的水箱1，水箱1的位置比试样筒2高，在试样筒2和水箱1之间的管路上通过三通13竖直设置的测量毛管水上升高度的玻璃管6和直尺5，在三通13和水箱1之间设置的第一开关7，在第一开关7和三通 13之间设置有用于减压的旁路14，旁路14上设置有第二开关9，在试样筒2与三通13之间的管路上还设置有第三开关8，在试样筒2和第三开关8之间设置有用于减压的第二旁路 15，第二旁路15为由真空泵4、真空表3和调压阀11所组成的负压试验系统。为了便于控制所述第一开关7、第二开关9和第三开关8为电磁阀。用于控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的按钮集中在同一控制盒16中。所述测量毛管水上升高度的玻璃管6的高度为300-400cm。下面对上述装置的操作步骤进行详细描述1、在水箱1中添加蒸馏水至水位线，打开第一开关(电磁阀)7、第三开关(电磁阀 8)，使蒸馏水缓慢地上升至试样筒2下部。排除管内空气至出水管10无气泡为止，关闭第一电磁阀7。2、将饱和后试样装入试样筒2。3、缓慢间断开关第一电磁阀7，使蒸馏水缓缓地由下向上地饱和试样，至试样表面见水时，关闭第一电磁阀7。4、打开第二电磁阀9，使测压管6内水面逐渐下降，待测压管6内水面停止下降或开始回升时，记下此时测压管6内水面在直尺5上的读数(即毛管水上升高度，单位cm)。5、如试样为粘土，第二电磁阀9出水缓慢或不出水时，应关闭第三电磁阀8，启动真空泵4，待负压上升至0. OSMPa时，停止真空泵4。配合放气螺帽微调精密真空表3下方的调压阀11，使压力缓慢下降。待真空表3的读数停止下降或开始回升时，记下此时真空表 3的读数。然后再根据下表，将真空表读数换算成毛管水上升高度。[0024]表1 真空表读数与毛管水上升高度的换算表
权利要求1.一种测量土壤中毛管水上升高度试验装置，包括试样筒(2)，设置在试样筒(2)的上部侧面的排气出水管(10)，给试样筒(2)加水加压的水箱(1)，在试样筒(2)和水箱(1)之间的管路上通过三通(13)竖直设置的测量毛管水上升高度的玻璃管(6)和直尺(5)，在三通(13)和水箱(1)之间设置的第一开关(7)，在第一开关(7)和三通(13)之间设置有用于减压的旁路(14)，旁路(14)上设置有第二开关(9)，其特征在于，在试样筒(2)与三通(13) 之间的管路上还设置有第三开关(8)，在试样筒(2)和第三开关(8)之间设置有用于减压的第二旁路(15)，第二旁路(15)为由真空泵(4)、真空表(3)和调压阀(11)所组成的负压试验系统。
2.根据权利要求1所述的测量土壤中毛管水上升高度试验装置，其特征在于，所述第一开关(7)、第二开关(9)和第三开关(8)为电磁阀。
3.根据权利要求1所述的测量土壤中毛管水上升高度试验装置，其特征在于，所述测量毛管水上升高度的玻璃管(6)的高度为300-400cm。
4.根据权利要求2所述的测量土壤中毛管水上升高度试验装置，其特征在于，用于控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的按钮集中在同一控制盒(16)中。
专利摘要本实用新型公开了一种测量土壤中毛管水上升高度试验装置，包括试样筒、排气出水管、水箱、测量毛管水上升高度的玻璃管和直尺、第一开关、用于减压的旁路、第二开关，还设置有第三开关，在试样筒和第三开关之间设置有用于减压的第二旁路，第二旁路为由真空泵、真空表和调压阀所组成的负压试验系统。本实用新型试验的测试范围有了较大的提高并进一步简化了操作步骤。解决了现有技术装置若土样毛管水上升高度过高便无法测定的问题，操作较为简便，数据可靠、真实。
文档编号G01B5/02GK202057270SQ20112015846
公开日2011年11月30日 申请日期2011年5月18日 优先权日2011年5月18日
发明者刘槊, 张中炎 申请人:中水北方勘测设计研究有限责任公司