本實用新型涉及一種用于快速測定滲流實驗中浸潤線位置的裝置，其中該裝置主要用于測定土壤實驗中浸潤線位置。

背景技術(shù)：

許多水電土木工程中需要對不同狀態(tài)下土壤的滲透性進行測定，在土壤進行壓水測定滲透性的實驗中由于無法實時、準(zhǔn)確的觀測水流滲透到何處，從而影響實驗精度。因此特發(fā)明一種基于電勢差原理測定浸潤線位置的試驗方法。

電勢差只與所用的材質(zhì)有關(guān)，而與面積、深度無關(guān)，土壤的性質(zhì)主要由孔隙率和含水率決定，試驗前土壤試樣的孔隙率和初始含水率一定，其對應(yīng)的電阻率也一定，因此，長度相同的試樣，電阻基本相同，即兩端電勢差基本一致；當(dāng)浸水后，含水部分的導(dǎo)電率會大大增加，相同長度的試樣電勢差也會相應(yīng)減小，基于此原理發(fā)明一種快速測定浸潤線位置的試驗方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是提供一種快速測定滲流浸潤線位置的裝置，此裝置能夠快遞的測試樣滲透過程中含水部分的位置，提高試驗的精度和效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出以下技術(shù)方案：一種快速測定滲流浸潤線位置的裝置，它包括土樣盛放容器，所述土樣盛放容器的外壁沿著軸向等間距加工有多個檢測孔，所述土樣盛放容器的頂部和底部通過導(dǎo)線分別與直流電源的正極和負(fù)極相連，所述不同高度的檢測孔通過導(dǎo)線與自動采集系統(tǒng)相連。

所述自動采集系統(tǒng)包括電壓采集卡，所述電壓采集卡的信號輸出端通過信號線與工控機PC相連。

所述檢測孔的邊緣處通過玻璃密封膠安裝有膠墊。

所述檢測孔位置設(shè)置有探針，所述探針插入到土柱中央位置。

所述直流電源采用24V直流電源。

所述直流電源的正極和負(fù)極都通過電源線與圓盤狀鋁板相連，所述圓盤狀鋁板與土樣盛放容器內(nèi)部的土壤充分接觸。

所述土樣盛放容器采用圓柱形。

本實用新型有如下有益效果：

將檢測孔處引線分別與電壓采集卡串口號從上至下依次對應(yīng)編號，再將電壓采集卡信號輸出端與工控機PC連接，然后對樣本頂端模擬降雨使其水流滲入土樣中，根據(jù)不同檢測孔的電勢差變化，可推算到水流滲流的位置，如：第二個檢測孔電勢差出現(xiàn)陡然下降，說明土樣水已滲流到該位置，含水率增加導(dǎo)致電勢差減??；

實驗前需要專門通過電勢差與含水率之間的關(guān)系來確定含水段長度，并界定出電阻和含水率的對應(yīng)關(guān)系；

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便并且能夠快速準(zhǔn)確的測定試樣滲透過程中浸潤線位置。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的測點布置示意圖。

圖3為本實用新型的電源接觸面示意圖。

圖中：土樣盛放容器1、檢測孔2、電壓采集卡3、直流電源4、工控機PC5、膠墊6、電源線7、圓盤狀鋁板8、土壤9。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。

實施例1：

如圖1-3，一種快速測定滲流浸潤線位置的裝置，它包括土樣盛放容器1，所述土樣盛放容器1的外壁沿著軸向等間距加工有多個檢測孔2，所述土樣盛放容器1的頂部和底部通過導(dǎo)線分別與直流電源4的正極和負(fù)極相連，所述不同高度的檢測孔2通過導(dǎo)線與自動采集系統(tǒng)相連。

進一步的，所述自動采集系統(tǒng)包括電壓采集卡3，所述電壓采集卡3的信號輸出端通過信號線與工控機5相連。

進一步的，所述檢測孔2的邊緣處通過玻璃密封膠安裝有膠墊6。

進一步的，所述檢測孔2位置設(shè)置有探針，所述探針插入到土柱中央位置。

進一步的，所述直流電源4采用24V直流電源。

進一步的，所述直流電源4的正極和負(fù)極都通過電源線與圓盤狀鋁板8相連，所述圓盤狀鋁板8與土樣盛放容器1內(nèi)部的土壤9充分接觸。

進一步的，所述土樣盛放容器1采用圓柱形。

實施例2：

參照圖1所示，本實施例中用于快速測定滲流實驗中浸潤線位置的裝置包括試樣裝填與布設(shè)測點，自動采集系統(tǒng)；

所述試樣裝填與布設(shè)測點包括盛裝試樣的圓柱形容器，沿容器的軸向等距分布若干檢測孔2；所選取的圓柱形容器的尺寸是外徑300mm，壁厚5mm，高度1000mm，沿容器軸向等距布置19個測點，先將土樣分層填筑，同時把測點處探針深入土柱中央，測點口用膠墊6和玻璃膠密封；

根據(jù)實驗不同要求填筑土壤，即在充分滿足實驗所需的土壤特性的情況下保證電極測點與土壤良好接觸；

布置測點時該測點孔周邊用絕緣物質(zhì)將其與容器隔開，測點只與土壤相接觸，并且接觸緊密且良好，具體實施圖見附圖2；

所述自動采集系統(tǒng)包括電壓采集卡3，直流電源4，工控機PC5，用直流電源4給土壤兩端通電，要求電源的正負(fù)極是加在整個橫斷面上，而不是土體橫截面上的某一點，本實施例是通過電源線7接到圓盤狀鋁板8再與土壤9接觸，這很大程度增加了其接觸面的均勻性，具體實施圖見附圖3；

將測點處引線分別與采集卡串口號從上至下依次對應(yīng)編號，再將采集卡信號輸出端與工控機PC5連接，然后對樣本頂端模擬降雨使其水流滲入土樣中，根據(jù)不同檢測孔2的電勢差變化，可推算到水流滲流的位置，如：第二個測點電勢差出現(xiàn)陡然下降，說明土樣水已滲流到該位置，含水率增加導(dǎo)致電勢差減小；

實驗前需要專門通過電勢差與含水率之間的關(guān)系來確定含水段長度，并界定出電阻和含水率的對應(yīng)關(guān)系；

本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便并且能夠快速準(zhǔn)確的測定試樣滲透過程中浸潤線位置。

本實用新型的具體工作過程和工作原理為：

A.土樣填筑時，首先為了解決邊壁問題在圓柱形容器邊界處涂抹玻璃膠，再將土樣分層填筑，同時把檢測孔2處探針插入土柱中央，檢測孔2口用玻璃膠密封；

B.用直流電源給土壤兩端通電，要求電源的正負(fù)極是加在整個橫斷面上，而不是土體橫截面上的某一點；

C.將檢測孔2處引線分別與采集卡串口號從上至下依次對應(yīng)編號，再將采集卡信號輸出端與工控機PC5連接，可實時獲得各測點電壓值，采集時間間隔可根據(jù)實際情況修改；

D.通過采集數(shù)據(jù)分析得到滲透過程中從上到下各測點間的電勢差，描繪出各測點電勢差隨時間變化的曲線，比較各曲線的拐點，說明在該點位置土樣已經(jīng)浸潤，可實時精準(zhǔn)的確定浸潤位置。

結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細(xì)說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式。技術(shù)人員均可在不違背本實用新型的創(chuàng)新點及操作步驟，在權(quán)利要求保護范圍內(nèi)，對上述實施例進行修改。本實用新型的保護范圍，應(yīng)如本實用新型的權(quán)利要求書覆蓋。