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智能四聯(lián)變水頭滲透儀的研制與應(yīng)用(一)

更新時間:2025-03-20      點(diǎn)擊次數(shù):515

0 引 言

土體滲透性的測定是巖土工程和工程地質(zhì)評價的重要內(nèi)容,常以滲透系數(shù)表示,滲透系數(shù)是衡量土體滲透性能的一項重要指標(biāo),通常使用常水頭和變水頭種方法測定。對于常見的黏性土體的滲透系數(shù)測定常采用變水頭滲透儀來完成。

由于粘性土的滲透系數(shù)較小,通常要在幾個小時或幾十個小時完成一次試驗(yàn),目前國內(nèi)絕大部分單位采用人工讀數(shù),人工記錄和人工計算,這樣的試驗(yàn)方法普遍認(rèn)為費(fèi)事,人為因素較多,工作效率較低。

在滿足達(dá)西定律的滲透原理基礎(chǔ)上進(jìn)行了智能化的設(shè)計,并對滲透試驗(yàn)儀器的結(jié)構(gòu)和功能做了改進(jìn),研制出了一種智能四聯(lián)變水頭滲透儀,實(shí)現(xiàn)了滲透系數(shù)試驗(yàn)的自動化,并得到了用戶認(rèn)可。

 

1 試驗(yàn)儀器的研制

在傳統(tǒng)南55型滲透儀基礎(chǔ)上,結(jié)合電氣控制和軟件處理,研制出了智能四聯(lián)變水頭滲透儀(如圖1),同時結(jié)合用戶反饋,對儀器結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。

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1 智能四聯(lián)變水頭滲透儀

Fig.1 intelligent quadruple falling head permeameter

 

1.1儀器特點(diǎn)

1)儀器智能化。本儀器采用高精度液位傳感器檢測水頭高度,利用ARM芯片設(shè)計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),能夠高效精準(zhǔn)的分析不同水位高度對應(yīng)的壓力值,并將模擬量轉(zhuǎn)換成高度值,實(shí)現(xiàn)了水頭高度的自動測量,代替了傳統(tǒng)的人工讀數(shù),減少人為誤差;儀器自帶MICRO_SD存儲單元,能夠按照的時間間隔,存儲試驗(yàn)過程中水頭高度的變化,實(shí)現(xiàn)脫機(jī)工作,待試驗(yàn)完成后利用計算機(jī)數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)和處理系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)計算結(jié)果。試驗(yàn)過程中無需人工參與,減少人為誤差,提高了工作效率和試驗(yàn)精度,也可極大地解放勞動生產(chǎn)力。

2)自動補(bǔ)水裝置。本儀器增加了微型水泵,并實(shí)現(xiàn)自動化控制,可直接在觸摸屏上操作向水箱加水,方便快捷。

3)液位管上增加了防溢裝置,向液位管內(nèi)補(bǔ)水時無需擔(dān)心液位管內(nèi)的水溢出。

1.2主要技術(shù)指標(biāo)

土樣直徑61.8mm,面積30cm2;

土樣高度4cm;

液位管斷面積0.785cm2

液位量程1000mm;

分辨率0.1cm;

精度0.3%F.S.


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