专利摘要

本实用新型公开了一种达西渗流实验仪，属于实验仪器领域。该达西渗流实验仪包括可调进水机构、底座、具有至少两个腔室的盛砂体以及用于测量每个腔室内不同设定高度之间水头损失的测量机构；可调进水机构上设置有分别与腔室连通的进水软管，所有腔室之间连通，所有腔室远离进水软管的一端与出水管连接，出水管上设置有流量计，底座上设置有支杆，支杆上设置有用于调节盛砂体与支杆相对位置的调节机构。

权利要求

1.达西渗流实验仪，其特征在于，包括可调进水机构、底座(23)、具有至少两个腔室(15)的盛砂体(14)以及用于测量每个腔室(15)内不同设定高度之间水头损失的测量机构；所述可调进水机构上设置有分别与所述腔室(15)连通的进水软管(11)，所述进水软管(11)上设置有滤砂网，所有腔室(15)之间连通，所有腔室(15)远离进水软管(11)的一端与出水管(17)连接，所述出水管(17)上设置有流量计，所述底座(23)上设置有支杆，所述支杆上设置有用于调节盛砂体(14)与支杆相对位置的调节机构。

2.根据权利要求1所述的达西渗流实验仪，其特征在于，位于所述腔室(15)处的盛砂体(14)截面呈同心圆状。

3.根据权利要求1所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述腔室(15)的数量为3个。

4.根据权利要求1所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述可调进水机构包括水箱(1)和位于水箱(1)内、且与所述进水软管(11)连通的水泵(2)。

5.根据权利要求1所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述测量机构包括设置在每个腔室(15)内第一设定高度处、且呈柔性的第一测点导管(5)和第二设定高度处、且呈柔性的第二测点导管(9)，所述第一测点导管(5)和第二测点导管(9)的另一端分别与安装在安装架(3)上的第一测压管(4)和第二测压管(7)连接，第一测压管(4)和第二测压管(7)均与大气连通、且具有刻度。

6.根据权利要求1所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述腔室(15)与盛砂体(14)之间的出水管(17)上设置有出水阀(18)。

7.根据权利要求1所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述流量计为电子流量计(20)，其与电脑(22)连接。

8.根据权利要求1-7任一所述的达西渗流实验仪，其特征在于，还包括其上设置有支撑柱(25)的顶板(24)，所述支撑柱(25)的另一端设置有可拆卸的底板(8)；所述盛砂体(14)包括顶盖(12)和两端贯通形成所述腔室(15)的本体，所述顶盖(12)上设置有进水通道(28)和与所述本体一端配合的插槽(16)，所述进水软管(11)与所述进水通道(28)连通，所述顶盖(12)远离所述插槽(16)的一面与顶板(24)靠近底板(8)的一面连接，所述本体的另一端设置有底盖(10)，所述底板(8)靠近顶板(24)的一面上设置有千斤顶，所述千斤顶的刚性顶举件与所述底盖(10)远离顶盖(12)的一面抵靠，所述千斤顶与其驱动端连接，所述调节机构与支撑柱(25)连接。

9.根据权利要求8所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述调节机构包括贯穿所述支杆的调节螺栓(21)，所述调节螺栓(21)的螺杆端设置有连杆(27)，所述连杆(27)的另一端设置有与所述支撑柱(25)配合的钢夹(13)。

10.根据权利要求8所述的达西渗流实验仪，其特征在于，所述千斤顶为油压千斤顶(26)，其驱动端为液压油泵(6)，所述油压千斤顶(26)与测量其油压的油压表(19)连接。

说明书

技术领域

本实用新型涉及实验仪器领域，具体涉及一种达西渗流实验仪。

背景技术

法国水利学家Hency Darcy在1852到1856年进行大量实验获得流体在介质中的基本渗流规律，总结出渗流能量损失与渗流速度成一次方的线性规律，后人称为达西定律。自达西定律创立以来，被广泛用于水利水电、水文地质、工程地质勘查、土木工程和石油工程等众多工程领域，是描述地下水渗流运动的基本方程，地下水大部分运动情况是基于达西定理导出，因此达西渗流实验仪是很多工科专业重要实验课的仪器。

目前，市场上现有的达西渗流实验仪一般只能实现竖直渗流的实验方式，而且只能模拟单一介质的含水层渗流，单一介质的方式与部分自然条件存在差异。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型旨在提供一种实验时其介质条件更接近部分自然条件，且能够模拟不同渗流角度的达西渗流实验仪。

为了达到上述发明创造的目的，本实用新型采用的技术方案为：

提供一种达西渗流实验仪，其包括可调进水机构、底座、具有至少两个腔室的盛砂体以及用于测量每个腔室内不同设定高度之间水头损失的测量机构；可调进水机构上设置有分别与腔室连通的进水软管，进水软管上设置有滤砂网，所有腔室之间连通，所有腔室远离进水软管的一端与出水管连接，出水管上设置有流量计，底座上设置有支杆，支杆上设置有用于调节盛砂体与支杆相对位置的调节机构。

进一步地，位于腔室处的盛砂体截面呈同心圆状。

进一步地，腔室的数量为3个。

进一步地，可调进水机构包括水箱和位于水箱内、且与进水软管连通的水泵。

进一步地，测量机构包括设置在每个腔室内第一设定高度处、且呈柔性的第一测点导管和第二设定高度处、且呈柔性的第二测点导管，第一测点导管和第二测点导管的另一端分别与安装在安装架上的第一测压管和第二测压管连接，第一测压管和第二测压管均与大气连通、且具有刻度。

进一步地，腔室与盛砂体之间的出水管上设置有出水阀。

进一步地，流量计为电子流量计，其与电脑连接。

进一步地，还包括其上设置有支撑柱的顶板，支撑柱的另一端设置有可拆卸的底板；盛砂体包括顶盖和两端贯通形成腔室的本体，顶盖上设置有进水通道和与本体一端配合的插槽，进水软管与进水通道连通，顶盖远离插槽的一面与顶板靠近底板的一面连接，所述本体的另一端设置有底盖，底板靠近顶板的一面上设置有千斤顶，千斤顶的刚性顶举件与底盖远离顶盖的一面抵靠，千斤顶与其驱动端连接，调节机构与支撑柱连接。

进一步地，调节机构包括贯穿支杆的调节螺栓，调节螺栓的螺杆端设置有连杆，连杆的另一端设置有与支撑柱配合的钢夹。

进一步地，千斤顶为油压千斤顶，其驱动端为液压油泵，油压千斤顶与测量其油压的油压表连接。

本实用新型的有益效果为：

实验时，将不同成分的试验砂分别填装入一个腔室内，使得盛砂体内的试验砂更接近部分自然条件。通过可调进水机构调节进入各个腔室内的水；通过调节机构调节盛砂体与支杆的相对位置，从而改变渗流角度；通过流量计得到对应腔室的渗流量，结合流量计处出水管的截面积得到对应渗流速度；通过测量机构测量设定高度之间的水头损失。以便于通过控制变量法进行实验并记录分析实验数据以进一步认识和理解达西定律。

附图说明

图1为具体实施例中达西渗流实验仪的结构示意图；

图2为图1中本体的截面示意图；

图3为图1中A部的放大示意图；

图4为另一实施例中本体的截面示意图。

其中，1、水箱；2、水泵；3、安装架；4、第一测压管；5、第一测点导管；6、液压油泵；7、第二测压管；8、底板；9、第二测点导管；10、底盖；11、进水软管；12、顶盖；13、钢夹；14、盛砂体；15、腔室；16、插槽；17、出水管；18、出水阀；19、油压表；20、电子流量计；21、调节螺栓；22、电脑；23、底座；24、顶板；25、支撑柱；26、油压千斤顶；27、连杆；28、进水通道。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式做详细说明，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型。但应该清楚，下文所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。在不脱离所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，本领域普通技术人员在没有做出任何创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，该达西渗流实验仪包括可调进水机构、底座23、具有至少两个腔室15的盛砂体14以及用于测量每个腔室15内不同设定高度之间水头损失的测量机构；可调进水机构上设置有分别与腔室15连通的进水软管11，进水软管11上设置有滤砂网，所有腔室15之间连通，所有腔室15远离进水软管11的一端与出水管17连接，出水管17上设置有流量计，底座23上设置有支杆，支杆上设置有用于调节盛砂体14与支杆相对位置的调节机构。

实施时，本方案优选通过位于中间的腔室15与与其邻近的腔室15之间的隔板上设置的通孔实现所有腔室15之间的连通。

如图2所示，位于腔室15处的盛砂体14截面呈同心圆状，使得盛砂体14内的渗流更均匀，且腔室15的数量为3个。

如图1所示，可调进水机构包括水箱1和位于水箱1内、且与进水软管11连通的水泵2，通过调节水泵2功率调节各腔室15内的进水，同时也可以移动水箱1改变水箱1的高度来调节各腔室15内的进水。测量机构包括设置在每个腔室15内第一设定高度处、且呈柔性的第一测点导管5和第二设定高度处、且呈柔性的第二测点导管9，所述第一测点导管5和第二测点导管9另一端分别与安装在安装架3上的第一测压管4和第二测压管7连接，第一测压管4和第二测压管7均与大气连通、且具有刻度，第一测压管4和第二测压管7内液体的高度差即为水头损失。

如图1所示，腔室15与盛砂体14之间的出水管17上设置有出水阀18，通过出水阀18调节不同设定高度之间的水头损失，进而调节对应渗流能量损失。

如图1所示，该西渗流实验仪还还包括其上设置有支撑柱25的顶板24，支撑柱25的另一端设置有可拆卸的底板8；盛砂体14包括顶盖12和两端贯通形成腔室15的本体。

如图1和图3所示，顶盖12上设置有进水通道28和与本体一端配合的插槽16，进水软管11与进水通道28连通，顶盖12远离插槽16的一面与顶板24靠近底板8的一面连接，所述本体的另一端设置有底盖10，底板8靠近顶板24的一面上设置有千斤顶，千斤顶的刚性顶举件与底盖10远离顶盖12的一面抵靠，千斤顶与其驱动端连接，调节机构与支撑柱25连接。

通过驱动端调节千金顶刚性顶举件的行程，在顶举件伸出的过程中，本体与插槽16配合的一端沿插槽16向顶盖12方向移动，使得各腔室15的空间减小，以调节试验砂的密度，使得试验数据更加丰富，也更好地模拟了真实环境。

关于试验砂的填装，首先使千斤顶的刚性顶举件收缩一定距离后，使得本体与顶盖12分离。若填装有试验砂后的本体及底盖10较轻，取出本体及与其连接底盖10后填装试验砂后则人工将其放回千斤顶的刚性顶举件上，利用刚性顶举件的延伸，使本体的另一端插入插槽16，实现各腔室15的密封。若填装有试验砂后的本体及底盖10较重，则推出底板8直至各个腔室15暴露，过程中千斤顶、本体和底盖10同步移动，然后填装试验砂，填装完毕后使底板8回位，并固定底板8与支柱，然后利用刚性顶举件的延伸，使本体的另一端插入插槽16，实现各腔室15的密封。由于插槽16的深度较深，留有刚性顶举件延伸导致的本体更靠近顶板24的空间，进而减小各腔室15的空间。

关于实验数据的整理分析(单独分析每个腔室内的试验砂)：

Q＝KAJ

其中，Q为渗透流量，单位为cm³/min；(H₁-H₂)为第一测压管4和第二测压管7内液体的高度差，单位为cm；L为第一测点导管5与第一测点导管9之间的高度差，单位为cm；J为水利梯度；K为渗透系数，单位为cm/s；A为平均渗流面积(对应腔室的截面积)，单位cm²。

如图1所示，调节机构包括贯穿支杆的调节螺栓21，调节螺栓21的螺杆端设置有连杆27，连杆27的另一端设置有与支撑柱25配合的钢夹13，以方便试验砂的填装。

其中，千斤顶为油压千斤顶26，其驱动端为通过导线与千斤顶连接的液压油泵6，油压千斤顶26与测量其油压的油压表19连接，以进一步明确对试验砂施加的压力。

通过调节调节螺栓21，实现连杆27的转动，进而实现盛砂体14与支杆之间相对位置的调节，以调节渗流角度。在连杆27转动过程中，水箱1、水泵2、安装架3、第一测压管4、第二测压管7、液压油泵6、底座23、支杆和电脑22均保持不动。

在另一实施例中，位于腔室15处的盛砂体14截面呈如图4所示的形状。

本体的材质为亚克力板。调节机构包括贯穿支杆的调节螺栓21，调节螺栓21的螺杆端设置有连杆27，连杆27的另一端与盛砂体14的外壁连接。流量计为电子流量计20，其与电脑22连接，以便于对渗流速度的计算。

达西渗流实验仪专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。