本發(fā)明涉及孔隙水壓計的動態(tài)檢定技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置及檢定方法。
背景技術(shù):
孔隙水壓力是指飽和土體孔隙介質(zhì)中水所承受的壓力,是大氣壓力之上的一種正壓力(表壓力)。用于判別外界干擾載荷作用下地基、巖土構(gòu)筑物(堤/壩/邊坡/碼頭)、地下結(jié)構(gòu)和海洋基礎(chǔ)等變形和穩(wěn)定性的一個關(guān)鍵物理參數(shù)??紫端畨毫τ址譃殪o孔隙水壓力與超靜孔隙水壓力,其中,靜孔隙水壓力:由地基土中地下水的自重引起的,即靜止的地下水以下的孔隙水壓力都是靜孔隙水壓力;超靜孔隙水壓力:由于外界靜力或動力作用,超過與地下水條件有關(guān)的起始靜孔隙水壓力的那部分孔隙水壓力稱為超靜孔隙水壓力。
孔隙水壓計(簡稱孔壓計)是現(xiàn)場觀測和物理試驗中觀測超靜孔隙水壓力增長與消散的關(guān)鍵性測量傳感器。
為保證孔隙水壓計的穩(wěn)定性和可靠性,通常需要對孔隙水壓計的傳感器進(jìn)行測試與檢定。目前現(xiàn)有技術(shù)主要采用改裝的三軸壓力室對孔隙水壓計的傳感器靜態(tài)響應(yīng)性能進(jìn)行測試與檢定,例如東南大學(xué)交通學(xué)院發(fā)表在《工程勘察》2012年第10期,名稱為“埋入式微型孔壓計在真空預(yù)壓模型試驗中的應(yīng)用”的論文中,提到了一種孔隙水壓計檢定用實驗儀器,該實驗儀器中的壓力室類似于常規(guī)三軸試驗的壓力室,高度50cm、直徑25cm,采用壁厚為1cm的高強度透明有機塑料作為側(cè)壁,下壓力腔和上壓力腔為帶有o型密封圈的鋼質(zhì)圓板,下壓力腔上設(shè)置有進(jìn)出水口,抽真空管路和輸氣管路通過一個三通閥連接到壓力室的內(nèi)部,該三通閥設(shè)置在上壓力腔上,孔隙水壓計的導(dǎo)線密封是先在圓管內(nèi)放入硅橡膠,然后放置四根導(dǎo)線,等待橡膠固化后,進(jìn)行整個儀器的密封性測試。
在進(jìn)行檢定試驗時,需要在壓力室內(nèi)注入3-5cm水,用于飽和孔隙水壓計,然后將孔隙水壓計放置在壓力室中的水中,并根據(jù)試驗規(guī)劃分級施加正壓,施加正壓是通過輸氣管路向壓力室內(nèi)通入壓縮氣體,記錄數(shù)據(jù)并進(jìn)行后續(xù)的分析。
由上述試驗過程可以看出,現(xiàn)有技術(shù)中的輸氣管路所輸入的壓縮氣體僅僅通過三通閥的一個出口直接作用于壓力室內(nèi),而壓力室底部僅盛裝有3-5cm的水,因此在氣壓較大時,壓力室內(nèi)的氣壓將會出現(xiàn)分布不均勻的情況,這會引起壓力室內(nèi)的液面發(fā)生激振效應(yīng),孔隙水壓計將隨著液面發(fā)生大幅度擺動,這對孔隙水壓計的檢定不夠準(zhǔn)確,同時還會對孔隙水壓計的測量精度造成影響,甚至損壞孔隙水壓計。
而且需要強調(diào)的是,目前只有靜態(tài)孔隙水壓計標(biāo)定壓力室裝置,而沒有動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,其原因在于:現(xiàn)有檢定裝置均是由三軸壓力室改造而成,導(dǎo)致在動態(tài)壓力下不能實現(xiàn)孔隙水壓計的標(biāo)定,有如下關(guān)鍵問題:單孔進(jìn)氣法下不能實現(xiàn)氣壓和水壓之間的穩(wěn)定轉(zhuǎn)化與均勻分布。
沒有動態(tài)檢定裝置阻礙了現(xiàn)有巖土工程中場地和巖土建筑物失效與破壞的有效評價。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的目的之一是提供一種動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,以避免氣體輸入過程中造成檢定壓力腔本體內(nèi)液體的激振,從而保證檢定結(jié)果的可靠性,并避免待檢定的孔隙水壓計在檢定過程中損壞。
本發(fā)明的另一目的還在于提供一種動態(tài)孔隙水壓計檢定方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明提供的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,包括檢定壓力腔本體,所述檢定壓力腔本體的頂部設(shè)置有上壓力腔,所述上壓力腔內(nèi)部具有中空的氣體分配腔,所述氣體分配腔與所述檢定壓力腔本體的上口相對應(yīng),且所述氣體分配腔上設(shè)置有多個在所述氣體分配腔內(nèi)均勻分布的進(jìn)氣孔,所述進(jìn)氣孔與所述檢定壓力腔本體的內(nèi)部連通,所述上壓力腔上設(shè)置有與所述氣體分配腔相連通的進(jìn)氣管。
優(yōu)選的,所述上壓力腔上表面開設(shè)有與所述檢定壓力腔本體內(nèi)部連通的通孔,所述通孔包括通孔本體和朝向遠(yuǎn)離所述檢定壓力腔本體一側(cè)凸起的井臺,所述井臺上開設(shè)有外螺紋,所述通孔在未啟用的狀態(tài)下,由旋合在所述井臺上的密封螺母密封。
優(yōu)選的,所述上壓力腔上開設(shè)有多個所述通孔。
優(yōu)選的,所述通孔中,包括一個用于向所述壓力腔內(nèi)注水的注水口,其余所述通孔均為用于與待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線密封配合的檢定孔。
優(yōu)選的,所述檢定壓力腔本體的側(cè)壁上還開設(shè)有供標(biāo)準(zhǔn)水壓計放入,并與所述標(biāo)準(zhǔn)水壓計密封配合的標(biāo)準(zhǔn)水壓計安裝孔。
優(yōu)選的,還包括用于將所述待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線密封連接于所述檢定孔中的密封連接組件,所述密封連接組件包括:
錐臺狀橡膠塞,所述錐臺狀橡膠塞嵌入所述檢定孔的井臺內(nèi),所述錐臺狀橡膠塞由至少兩個沿自身軸線可拆分的分體扣合形成,且所述錐臺狀橡膠塞上設(shè)置有導(dǎo)線擠緊槽;
與所述檢定孔的井臺螺紋配合的橡膠塞壓緊螺母。
優(yōu)選的,所述檢定壓力腔本體的底部設(shè)置有下壓力腔,其中,所述檢定壓力腔本體呈圓筒狀,所述上壓力腔和所述下壓力腔均呈矩形,且所述上壓力腔與所述下壓力腔每個相對應(yīng)的直角部位均開設(shè)有一對拉緊孔,每一對所述拉緊孔內(nèi)均內(nèi)置有貫穿所述上壓力腔和所述下壓力腔的拉緊螺栓,所述拉緊螺栓將所述上壓力腔和所述下壓力腔分別壓緊于所述檢定壓力腔本體的頂部和底部。
優(yōu)選的,所述上壓力腔的一個側(cè)面上設(shè)置有支撐螺栓,所述下壓力腔與所述上壓力腔的該側(cè)面相對應(yīng)的側(cè)面上也設(shè)置有所述支撐螺栓,所述上壓力腔上的支撐螺栓以及所述下壓力腔上的支撐螺栓構(gòu)成側(cè)面支撐構(gòu)件。
優(yōu)選的,在所述檢定壓力腔本體由所述支撐構(gòu)件支撐時,所述上壓力腔本體上的通孔至少有一列在豎直方向上均勻分布。
優(yōu)選的,在所述檢定壓力腔本體由所述支撐構(gòu)件支撐時,在豎直方向上,所述上壓力腔的中部對稱設(shè)置有兩列均勻分布的所述通孔;在水平方向上,所述上壓力腔的中部也對稱設(shè)置有兩列均勻分布的所述通孔。
優(yōu)選的,在所述檢定壓力腔本體由所述支撐構(gòu)件支撐時,在豎直方向上和水平方向上,任意一列所述外層通孔均包括四個,水平方向上兩列所述外層通孔中,靠近所述上壓力腔邊緣的任意一個所述通孔作為所述注水口。
優(yōu)選的,所述上壓力腔的一個側(cè)面上開設(shè)有與所述氣體分配腔連通的進(jìn)氣管安裝口,所述進(jìn)氣管通過快插式管接頭連接在所述進(jìn)氣管安裝口上,其中,所述快插式管接頭包括外層螺母部和內(nèi)層連接部,所述內(nèi)層連接部一端為用于與所述進(jìn)氣管安裝口螺紋連接的螺紋安裝端,另一端為供所述進(jìn)氣管插接的插接端。
優(yōu)選的,還包括設(shè)置在所述檢定壓力腔本體底部的出水口,所述出口上設(shè)置有開關(guān)閥。
本發(fā)明所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定方法,采用上述公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,該檢定方法包括步驟:
1)通過密封螺母密封所述檢定孔;
2)由所述注水口向所述檢定壓力腔本體內(nèi)注入無氣水;
3)放倒所述檢定壓力腔本體,并由所述側(cè)面支撐構(gòu)件支撐整個所述壓力腔本體,打開預(yù)定儲水高度處的所述檢定孔,若有水流出,則排出高于該檢定孔的水;若無水流出,則繼續(xù)加水至有水從該檢定孔流出;
4)將所述壓力腔正向放置,由所述拉緊螺栓支撐整個所述檢定裝置;
5)根據(jù)待檢定孔隙水壓計的數(shù)量,打開相應(yīng)個數(shù)的所述檢定孔,將待檢定孔隙水壓計由所述檢定孔放入到所述壓力腔的底端;
6)將所述待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線與所述檢定孔密封處理;
7)連接所述進(jìn)氣管,并根據(jù)試驗要求通入氣體對待檢定孔隙水壓計進(jìn)行檢定。
優(yōu)選的,在所述步驟2)中,所述預(yù)定儲水高度為:在所述側(cè)面支撐機構(gòu)支撐所述檢定壓力腔本體時,所述上壓力腔高度的2/3。
優(yōu)選的,所述步驟6)具體包括:將所述分體扣合形成所述錐臺狀橡膠塞,并使所述待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線擠壓在所述導(dǎo)線擠緊槽內(nèi),所述錐臺狀橡膠塞小端朝下塞入所述檢定孔的井臺內(nèi),然后將所述橡膠塞壓緊螺母旋緊于所述檢定孔的井臺上。
優(yōu)選的,所述步驟7)中連接進(jìn)氣管的過程為:將所述進(jìn)氣管插入所述快插式管接頭。
可以理解的是,在孔隙水壓計檢定的過程中,由進(jìn)氣管輸入的動態(tài)高壓氣體將首先進(jìn)入到氣體分配腔,然后氣體由開設(shè)在氣體分配腔上的進(jìn)氣孔均勻進(jìn)入到檢定壓力腔本體內(nèi)。由于進(jìn)氣孔均勻開設(shè)在氣體分配腔內(nèi),因此檢定壓力腔本體內(nèi)部進(jìn)氣是均勻的,檢定壓力腔本體內(nèi)液面所受到的壓力也是均勻的,這就有效避免了目前由單根管直接向檢定壓力腔本體內(nèi)部通入壓力氣體所造成的液體激振現(xiàn)象,待檢定的孔隙水壓計不會產(chǎn)生大幅擺動,這可以有效提高孔隙水壓計檢定的準(zhǔn)確性,從而有效避免了待檢定的孔隙水壓計損壞。
本發(fā)明中所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定方法中,由于采用了上述動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,因此同樣具有檢定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,檢定過程中可有效避免孔隙水壓計的損壞的效果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實施例中所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例中所公開的通孔在上壓力腔上的布局結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例中所公開的上壓力腔的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為圖3的俯視示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例中所公開的上壓力腔內(nèi)部的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為圖5的俯視示意圖;
圖7為圖1中檢定壓力腔本體的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8為圖1中下壓力腔的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為圖1中拉緊螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10為圖1中支撐螺栓的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11為圖1中的檢定壓力腔裝置翻轉(zhuǎn)90度倒立放置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖12為圖1中快插式管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13為本發(fā)明實施例中所公開的半錐臺狀橡膠塞的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14為本發(fā)明實施例中所公開的兩個半錐臺橡膠塞與待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線配合示意圖;
圖15為圖1中橡膠塞壓緊螺母的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16為待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線與通孔的井臺的密封結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17為圖1中的密封螺母的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖18為圖1中的密封螺母與上壓力腔密封結(jié)構(gòu)的示意圖。
下壓力腔檢定
其中,01為檢定壓力腔裝置,02為密封螺母,03為六角薄螺母,04為上壓力腔,05為快插式管接頭,06為進(jìn)氣管,07為標(biāo)準(zhǔn)水壓計,08為球閥開關(guān),09為下壓力腔,10為球閥,11為待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線,12為錐臺狀橡膠塞,13為橡膠塞壓緊螺母,14為六角螺母,15為平墊圈,16為檢定壓力腔本體,17為拉緊螺栓,18為支撐螺栓,19為六角法蘭螺母,20為檢定孔,21為標(biāo)準(zhǔn)水壓計安裝孔,22為注水口,23為進(jìn)氣管安裝口,24為出水口,25為井臺,26為支撐螺栓安裝孔,27為拉緊孔,28為氣體分配腔,29為進(jìn)氣孔,30為螺紋安裝端,31為插接端,32為導(dǎo)線擠緊槽,33為半錐臺狀橡膠塞。
具體實施方式
本發(fā)明的核心是提供一種動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,以避免氣體輸入過程中造成檢定壓力腔本體內(nèi)液體的激振,從而保證檢定結(jié)果的可靠性,并避免待檢定的孔隙水壓計在檢定過程中損壞。
本發(fā)明的另一核心還在于提供一種動態(tài)孔隙水壓計檢定方法。
為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案,下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
請參考圖1至圖6,本發(fā)明實施例中所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,包括檢定壓力腔本體16,檢定壓力腔本體16的頂部設(shè)置有上壓力腔04,如圖1中所示,上壓力腔04的內(nèi)部具有中空的氣體分配腔28,氣體分配腔28與檢定壓力腔本體16的上口對應(yīng),且氣體分配腔28上設(shè)置有多個在氣體分配腔28內(nèi)均勻分布的進(jìn)氣孔29,如圖5和圖6中所示,進(jìn)氣孔29與檢定壓力腔本體16的內(nèi)部連通,上壓力腔04上設(shè)置有與氣體分配腔28相連的進(jìn)氣管06,如圖1中所示。
本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解的是,上述實施例中所公開的檢定壓力腔裝置,在孔隙水壓計檢定的過程中,由進(jìn)氣管06輸入的動態(tài)高壓氣體將首先進(jìn)入到氣體分配腔28,然后氣體由開設(shè)在氣體分配腔28上的進(jìn)氣孔29均勻進(jìn)入到檢定壓力腔本體16內(nèi)。由于進(jìn)氣孔29均勻開設(shè)在氣體分配腔28內(nèi),因此檢定壓力腔本體16內(nèi)部進(jìn)氣是均勻的,檢定壓力腔本體16內(nèi)液面所受到的壓力也是均勻的,這就有效避免了目前由單根管直接向檢定壓力腔本體16內(nèi)部通入壓力氣體所造成的液體激振現(xiàn)象,待檢定的孔隙水壓計不會產(chǎn)生大幅擺動,這可以有效提高孔隙水壓計檢定的準(zhǔn)確性,從而有效避免了待檢定的孔隙水壓計損壞。
請參考圖5,附圖中的進(jìn)氣孔29具體設(shè)置了4個,4個進(jìn)氣孔29在氣體分配腔28與檢定壓力腔本體16內(nèi)部對應(yīng)的位置處均勻分布,當(dāng)然,進(jìn)氣孔29的數(shù)量并不受局限,可以根據(jù)實際需要開設(shè)適當(dāng)個數(shù)的進(jìn)氣孔29;由圖5中可以看出,本發(fā)明實施例中所公開的氣體分配腔28呈環(huán)狀,根據(jù)需要,該氣體分配腔28可以包括一個環(huán)或者多個環(huán),環(huán)狀氣體分配腔28具有特定氣體流線,改變了以往裝置中單孔進(jìn)氣動態(tài)壓力傳遞過程中引發(fā)水體表面震蕩與激流的現(xiàn)象,同時,基于氣道流線、進(jìn)氣口29布局及數(shù)量、水位高度等反復(fù)試驗與合理設(shè)計,有效保障了動態(tài)氣壓向水壓瞬態(tài)傳遞的平穩(wěn)性與腔內(nèi)空間壓力分布的均勻性,解決了動態(tài)壓力在氣體與水體之間快速穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵問。當(dāng)然,氣體分配腔28可以設(shè)置成其他形狀,例如圓形、矩形等。
如圖3中所示,上壓力腔04的上表面開設(shè)有與檢定壓力腔本體16內(nèi)部連通的通孔,并且通孔包括通孔本體和朝向遠(yuǎn)離檢定壓力腔本體一側(cè)凸起的井臺25(通孔可以為翻邊孔或者采用其他方式成型),井臺25上開設(shè)有外螺紋,在通孔未啟用時,被旋合在井臺25上的密封螺母02密封。當(dāng)然,密封螺母02在與井臺25連接過程中,還可在兩者之間設(shè)置六角薄螺母03作為墊片。
更進(jìn)一步的,請參考圖3至圖6,上壓力腔04上開設(shè)有多個結(jié)構(gòu)相同的通孔,在這些通孔中,包括一個用于向檢定壓力腔本體16內(nèi)注水的注水口22,其余的通孔均為用于與待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線11密封配合的檢定孔20。
如圖1和圖2中所示,檢定壓力腔本體16的側(cè)壁上還開設(shè)有供標(biāo)準(zhǔn)水壓計放入,并與標(biāo)準(zhǔn)水壓計密封配合的標(biāo)準(zhǔn)水壓計安裝孔21,標(biāo)準(zhǔn)水壓計安裝孔21用于供標(biāo)準(zhǔn)水壓計放入檢定壓力腔本體16,標(biāo)準(zhǔn)水壓計用于供待檢定的孔隙水壓計作為參考傳感器,以便提高檢定準(zhǔn)確性。
標(biāo)準(zhǔn)水壓計為高量程、高精度、高頻寬的標(biāo)準(zhǔn)水壓計,用于實時精確測試壓力腔內(nèi)水壓的動態(tài)變化,為被檢定孔隙水壓計的動態(tài)線性度和校準(zhǔn)提供參考標(biāo)準(zhǔn),替代了以往裝置中采用腔室外部壓力或腔內(nèi)氣體壓力監(jiān)測的方式,解決了水壓與氣壓之間動態(tài)誤差造成孔隙水壓計動態(tài)性能標(biāo)定無法實現(xiàn)的關(guān)鍵問題,為腔內(nèi)水體壓力的準(zhǔn)確監(jiān)測和孔隙水壓計的標(biāo)定提供了參考基準(zhǔn)。
待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線11與檢定孔20之間的密封需要用到密封組件,該密封組件包括錐臺狀橡膠塞12和橡膠塞壓緊螺母13,請參考圖1、圖13和圖14,該錐臺狀橡膠塞12嵌入到檢定孔20內(nèi),錐臺狀橡膠塞12至少由兩個分體扣合形成,當(dāng)然,也可由更多分體扣合形成,以兩個分體為例,如圖13和14中所示,半錐臺狀橡膠塞33的軸線位置設(shè)置有用于與導(dǎo)線擠緊密封的導(dǎo)線擠緊槽32,橡膠塞壓緊螺母13與檢定孔20的井臺25螺紋配合,以便將錐臺狀橡膠塞12壓緊在檢定孔20內(nèi),為了方便裝配,錐臺狀橡膠塞12的小端朝下塞入檢定孔20,如圖16中所示。
上述密封方式不僅使得待檢定孔隙水壓計容易拆裝,而且錐臺狀橡膠塞12還可以重復(fù)利用,相比于現(xiàn)有技術(shù)中打硅膠的方式,拆裝更加便利,成本更低。
請參考圖1,本發(fā)明中所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,檢定壓力腔本體16的底部設(shè)置有下壓力腔09,其中,檢定壓力腔本體16呈圓筒狀,上壓力腔04和下壓力腔09均呈矩形,上壓力腔04與下壓力腔09每個相對應(yīng)的直角部位均開設(shè)有一對拉緊孔27,如圖1至圖8中所示,每一對拉緊孔27內(nèi)均內(nèi)置有貫穿上壓力腔04和下壓力腔09的拉緊螺栓17,拉緊螺栓17的一端為螺帽,另一端通過六角螺母14與上壓力腔04和下壓力腔09連接,并將上壓力腔04和下壓力腔09分別壓緊在檢定壓力腔本體16的頂部和底部。
本實施例中,上壓力腔04的一個側(cè)面上設(shè)置有支撐螺栓18,下壓力腔09與上壓力腔04上設(shè)置有支撐螺栓18的一面相對應(yīng)的側(cè)面上也設(shè)置有支撐螺栓18,如圖1中所述,上壓力腔04上的支撐螺栓18以及下壓力腔09上的支撐螺栓18構(gòu)成了側(cè)面支撐構(gòu)件。
具體的,上壓力腔04上的側(cè)面設(shè)置有兩個支撐螺栓安裝孔26,下壓力腔09的側(cè)面上也設(shè)置有兩個支撐螺栓安裝孔26,總共四個支撐螺栓18構(gòu)成上述側(cè)面支撐構(gòu)件。
更進(jìn)一步的,在該檢定壓力腔本體16由支撐構(gòu)件支撐時,上壓力腔04上的通孔至少有一列在豎直方向上均勻分布。
側(cè)面支撐構(gòu)件與在豎直方向上均勻分布的通孔相結(jié)合,可以有效控制注入到檢定壓力腔本體16內(nèi)的無氣水的體積,具體的,在需要向檢定壓力腔本體16內(nèi)通水時,檢定壓力腔本體16立放,也就是說,下壓力腔09以及拉緊螺栓17支撐整個檢定壓力腔本體16,待通入無氣水水一段時間后將檢定壓力腔本體16旋轉(zhuǎn)90°后側(cè)放,側(cè)放時側(cè)面支撐構(gòu)件支撐整個檢定壓力腔本體16,然后打開預(yù)定高度位置的通孔,若水位已經(jīng)達(dá)到該預(yù)定高度,則檢定壓力腔本體16內(nèi)的無氣水將從該通孔溢出,此時可以停止向檢定壓力腔本體16內(nèi)注無氣水,并在該通孔不流水后將該通孔封堵即可使水位保持在預(yù)定高度;若水位還未到達(dá)該預(yù)定高度,則繼續(xù)向檢定壓力腔本體16內(nèi)注水,直至該外層通孔位置有水流出,則表明水位到達(dá)了該預(yù)定位置,可以停止通水。
由于當(dāng)檢定壓力腔本體16由支撐構(gòu)件支撐時,上壓力腔04上的通孔至少有一列在豎直方向上均勻分布,這就可以方便的實現(xiàn)將水位控制在預(yù)定位置,例如控制水位在檢定壓力腔本體容積的1/2、1/3、2/3等。
本發(fā)明實施例中所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置中,由支撐構(gòu)件支撐時,在豎直方向上,上壓力腔04的中部對稱設(shè)置有兩列均勻分布的通孔,在水平方向上,上壓力腔04的中部也對稱設(shè)置有兩列均勻分布的通孔,如圖1和至圖4所示,豎直方向上的兩列所述通孔和水平方向上的兩列所述通孔,相互交叉位置處的通孔共用。
請參考圖1至圖4,在檢定壓力腔本體16由支撐構(gòu)件支撐時,豎直方向上任意一列通孔包括四個,水平方向上任意一列的通孔也包括四個,水平方向上兩列通孔中,靠近上壓力腔04邊緣的任意一個通孔均可作為注水口22。
可以看出,檢定孔20包括11個,因此通過一次檢定試驗最多可以同時完成11個孔隙水壓計的檢定工作,這使得孔隙水壓計的檢定效率得以成倍提升。
請參考圖1和圖8,下壓力腔09的底面可以僅為平面,也可另設(shè)支撐機構(gòu),下壓力腔09的底部可設(shè)置有圓柱狀支撐凸起,并且圓柱狀支撐凸起的中心與下壓力腔09的中心重合。
如圖1和圖12中所示,上壓力腔04的一個側(cè)面上開設(shè)有與氣體分配腔連通的進(jìn)氣管安裝口23,進(jìn)氣管06通過快插式管接頭05連接在進(jìn)氣管安裝口23上,其中,快插式管接頭05包括外層螺母部和內(nèi)層連接部,內(nèi)層連接部一端為用于與進(jìn)氣管安裝口螺紋連接的螺紋安裝端30,另一端為供進(jìn)氣管插接的插接端31。
在檢定工作完成之后,為了方便排出檢定壓力腔本體16中的無氣水,本實施例中在檢定壓力腔本體16的底部設(shè)置了出水口24,如圖1中所示,并且出水口24上還設(shè)置有開關(guān)閥,該開關(guān)閥具體為球閥10,通過操作球閥開關(guān)08可以實現(xiàn)球閥10的開通和關(guān)閉。
除此之外,本發(fā)明中還公開了一種動態(tài)孔隙水壓計檢定方法,該檢定方法需采用上述實施例中所公開的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置,并且該檢定方法包括如下步驟:
1)通過密封螺母02密封所述檢定孔20;
2)由注水口22向檢定壓力腔本體16內(nèi)注入無氣水;
3)放倒(側(cè)放)檢定壓力腔本體16,并由側(cè)面支撐構(gòu)件支撐整個檢定壓力腔本體16,打開預(yù)定儲水高度處的檢定孔20,若有水流出,則排出高于該打開的檢定孔20的水;若無水流出,則繼續(xù)加水至有水從該打開的檢定孔20流出;
4)將檢定壓力腔本體16正向放置(立放),由拉緊螺栓17和下壓力腔09支撐整個檢定壓力腔裝置;
5)根據(jù)待測孔隙水壓計的數(shù)量,打開相應(yīng)個數(shù)的檢定孔20,將待測孔隙水壓計由檢定孔20放入到檢定壓力腔本體16的底端;
6)將待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線11與檢定孔20密封處理;
7)連接進(jìn)氣管06,并根據(jù)試驗要求通入氣體對待檢定孔隙水壓計進(jìn)行檢定。
經(jīng)過反復(fù)研究,本發(fā)明中步驟2)中預(yù)定儲水高度具體為:在側(cè)面支撐機構(gòu)支撐所述檢定壓力腔本體16時,上壓力腔04高度的2/3,當(dāng)水位小于該高度時,進(jìn)氣管06輸入壓力較大的氣體時容易對無氣水造成激振,當(dāng)水位超出該高度時,輸入氣壓的一部分將會轉(zhuǎn)化為水的動能,形成水渦流,從而對檢定過程產(chǎn)生不利影響。
在上述實施例的步驟6)中,待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線11與檢定孔20的密封的具體過程為:將分體扣合形成錐臺狀橡膠塞12,并使待檢定孔隙水壓計的導(dǎo)線11擠壓在導(dǎo)線擠緊槽32內(nèi),錐臺狀橡膠塞12小端朝下塞入檢定孔20的井臺25內(nèi),然后將橡膠塞壓緊螺母13旋緊于檢定孔20的井臺25上。
在上述實施例中,步驟7)中連接進(jìn)氣管06的過程為:將進(jìn)氣管06插入快插式管接頭05內(nèi),并使進(jìn)氣管06卡緊在快插式管接頭05內(nèi)。
以上對本發(fā)明所提供的動態(tài)孔隙水壓計檢定壓力腔裝置及檢定方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述,以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以對本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。