一种秸秆渗透系数测试装置及测试方法，涉及材料透水性能测试领域。该装置包括壳体、秸秆排水体、抽真空系统、体变测试装置和常水头渗透装置。壳体中的第一底座和第二底座分别与侧板连接，构成密闭的秸秆室。秸秆排水体两端分别与第一底座和第二底座连接。常水头渗透装置的第一管道一端与第一水罐连通，另一端伸入到容置腔内。体变测试装置的第二管道两端分别与第二水罐和秸秆室连通。抽真空系统的第三管道一端与真空罐连通，真空罐上设置有抽真空装置和第一溢流口，另一端伸入到容置腔内。通过该测试装置可以测试秸秆在真空负压状态下的秸秆透水能力。一种秸秆渗透系数测试方法，利用上述的装置进行，其能得到秸秆在真空负压状态下的渗透系数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料透水性能测试领域，具体而言，涉及一种秸秆渗透系数测试装置及测试方法。
技术介绍
农作物秸秆是农业生产中的主要废弃物之一，目前全世界每年农业生产中产生的秸秆为1000亿～2000亿吨，中国每年有近6亿吨秸秆，而被利用的不足2000万吨，约97％的秸秆被焚烧、堆积和遗弃，这对环境造成了极大的破坏。解决好秸秆的处置问题，是缓解环境污染的有效措施。另一方面，将秸秆作为排水体用于软土的排水固结已经有所应用，其排水固结的效果与秸秆的渗透系数密切相关，而秸秆的渗透系数与其密度直接相关，因此，要想很好地利用秸秆作为排水材料，需要先了解不同密度下秸秆的渗透系数。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种秸秆渗透系数测试装置及测试方法，通过该测试装置可以测试得到秸秆在真空负压状态下的秸秆透水能力。本专利技术的另一目的在于提供一种秸秆渗透系数测试方法，通过该测试方法能够得到秸秆在真空负压状态下的渗透系数。本专利技术的实施例是这样实现的：一种秸秆渗透系数测试装置，其包括壳体、秸秆排水体、抽真空系统、体变测试装置和常水头渗透装置。壳体包括第一底座、第二底座和侧板，第一底座和第二底座分别与侧板连接，构成用于容置秸秆排水体的秸秆室，秸秆室为一个封闭的空间。秸秆排水体包括弹性结构、第一秸秆接头和第二秸秆接头，弹性结构包括用于放置秸秆的容置腔和第一接口、第二接口；第一接口与第一秸秆接头可拆卸连接，第二接口与第二秸秆接头可拆卸连接；第一秸秆接头与第一底座连接，第二秸秆接头与第二底座连接。常水头渗透装置包括第一水罐和第一管道，第一管道的一端与第一水罐连通，第一管道的另一端伸入到容置腔内，第一管道上设置有第一阀门。体变测试装置包括第二水罐、第二管道和用于称量第二水罐质量的称量装置，第二管道的两端分别与第二水罐和秸秆室连通，第二管道上设置有第二阀门。抽真空系统包括抽真空装置、真空罐和第三管道，第三管道的一端与真空罐连通，真空罐上设置有抽真空装置和第一溢流口，第三管道的另一端伸入到容置腔内，第三管道上设置有第三阀门。在本专利技术较佳的实施例中，第一底座和侧板之间通过螺纹连接。在本专利技术较佳的实施例中，第一底座与侧板的连接处设置有第一防渗垫圈。在本专利技术较佳的实施例中，第二底座与侧板之间固定连接。在本专利技术较佳的实施例中，第一秸秆接头和第二秸秆接头为“T”字形，第一秸秆接头和第二秸秆接头的宽边端与弹性结构卡接，第一秸秆接头和第二秸秆接头的细端为带螺纹的杆状，细端分别与第一底座和第二底座螺纹连接，第一秸秆接头套设有第一螺母，第二秸秆接头套设有第二螺母。在本专利技术较佳的实施例中，第一螺母和第二螺母内侧均设置有第二防渗垫圈。在本专利技术较佳的实施例中，第一水罐还设置了第二溢流口。在本专利技术较佳的实施例中，真空罐上还设置了气阀。在本专利技术较佳的实施例中，侧板上设置有秸秆形态调整杆，秸秆形态调整杆与侧板螺纹连接，连接处设置有防渗件。一种秸秆渗透系数测试方法，其利用秸秆渗透系数测试装置进行的，其包括以下步骤：在容置腔内装入质量为m0的秸秆，装入秸秆后的容置腔高度为h0，直径为d0；将秸秆排水体安装在秸秆室后，打开第二阀门和第三阀门，第二水罐中的水经过第二管道将秸秆室加满水后关闭第二阀门，记录称量装置上第二水罐的重量为M1；打开抽真空装置，当称量装置的示数趋于稳定时，记录第二水罐的重量为M2，然后关闭抽真空装置；接着打开第一阀门，往第一水罐持续加水，第一水罐的水头高度一直保持为h1，当真空罐中的水上升到第一溢流口时水头高度为h2；同时，将由第一溢流口流出的水收集，当相等时间内出水的体积一定时，记录间隔时间T内的出水体积VL，秸秆的初始体积为V0＝π*d02*/4，秸秆的初始密度为ρ0＝m0/V0，秸秆的总体积变化量为△V＝(M1-M2)/ρ水，V稳＝V0-△V，稳定时秸秆排水体的密度ρ稳＝m0/V稳，秸秆的渗透系数K＝VL*h02/[T*V稳(h1-h2)]。本专利技术实施例的有益效果是：通过抽真空系统，可使秸秆排水体的容置腔内产生负压，进而形成力的作用对容置腔内的秸秆进行压缩；秸秆排水体包括弹性结构，当秸秆被压缩时，弹性结构也会被压缩，第二水罐中的水会进入到秸秆室，通过称量装置可称量变化前后的第二水罐的质量；进而可以计算出秸秆稳定后的体积。通过常水头渗透装置在压缩稳定后的秸秆排水体中注入水，可测试真空负压状态下秸秆的透水性能。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例的秸秆渗透系数测试装置的示意图；图2为图1中Ⅱ-Ⅱ的放大图；图3为图1中Ⅲ-Ⅲ的放大图；图4为图1中秸秆排水体的示意图。图标：100-秸秆渗透系数测试装置；110-壳体；111-第一底座；112-第二底座；113-侧板；114-秸秆室；115-第一防渗垫圈；116-秸秆形态调整杆；117-防渗件；130-秸秆排水体；131-弹性结构；131a-容置腔；131b-第一接口；131c-第二接口；132-第一秸秆接头；133-第二秸秆接头；134-第一螺母；135-第二螺母；150-体变测试装置；151-第二水罐；152-第二管道；153-称量装置；154-第二阀门；170-常水头渗透装置；171-第一水罐；171a-第二溢流口；172-第一管道；173-第一阀门；174-第一真空测量装置；190-抽真空系统；191-抽真空装置；192-真空罐；192a-第一溢流口；193-第三管道；194-第三阀门；195-气阀；196-第二真空测量装置。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“竖直”“内”“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该专利技术产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种秸秆渗透系数测试装置，其特征在于，其包括壳体、秸秆排水体、抽真空系统、体变测试装置和常水头渗透装置，所述壳体包括第一底座、第二底座和侧板，所述第一底座和所述第二底座分别与所述侧板连接，构成用于容置所述秸秆排水体的秸秆室，所述秸秆室为一个封闭的空间；所述秸秆排水体包括弹性结构、第一秸秆接头和第二秸秆接头，所述弹性结构包括用于放置秸秆的容置腔和第一接口、第二接口；所述第一接口与所述第一秸秆接头可拆卸连接，所述第二接口与所述第二秸秆接头可拆卸连接；所述第一秸秆接头与所述第一底座连接，所述第二秸秆接头与所述第二底座连接；所述常水头渗透装置包括第一水罐和第一管道，所述第一管道的一端与所述第一水罐连通，所述第一管道的另一端伸入到所述容置腔内，所述第一管道上设置有第一阀门；所述体变测试装置包括第二水罐、第二管道和用于称量所述第二水罐质量的称量装置，所述第二管道的两端分别与所述第二水罐和所述秸秆室连通，所述第二管道上设置有第二阀门；所述抽真空系统包括抽真空装置、真空罐和第三管道，所述第三管道的一端与所述真空罐连通，所述真空罐上设置有抽真空装置和第一溢流口，所述第三管道的另一端伸入到所述容置腔内，所述第三管道上设置有第三阀门。...
【技术特征摘要】
1.一种秸秆渗透系数测试装置，其特征在于，其包括壳体、秸秆排水体、抽真空系统、体变测试装置和常水头渗透装置，所述壳体包括第一底座、第二底座和侧板，所述第一底座和所述第二底座分别与所述侧板连接，构成用于容置所述秸秆排水体的秸秆室，所述秸秆室为一个封闭的空间；所述秸秆排水体包括弹性结构、第一秸秆接头和第二秸秆接头，所述弹性结构包括用于放置秸秆的容置腔和第一接口、第二接口；所述第一接口与所述第一秸秆接头可拆卸连接，所述第二接口与所述第二秸秆接头可拆卸连接；所述第一秸秆接头与所述第一底座连接，所述第二秸秆接头与所述第二底座连接；所述常水头渗透装置包括第一水罐和第一管道，所述第一管道的一端与所述第一水罐连通，所述第一管道的另一端伸入到所述容置腔内，所述第一管道上设置有第一阀门；所述体变测试装置包括第二水罐、第二管道和用于称量所述第二水罐质量的称量装置，所述第二管道的两端分别与所述第二水罐和所述秸秆室连通，所述第二管道上设置有第二阀门；所述抽真空系统包括抽真空装置、真空罐和第三管道，所述第三管道的一端与所述真空罐连通，所述真空罐上设置有抽真空装置和第一溢流口，所述第三管道的另一端伸入到所述容置腔内，所述第三管道上设置有第三阀门。2.根据权利要求1所述的秸秆渗透系数测试装置，其特征在于，所述第一底座和所述侧板之间通过螺纹连接。3.根据权利要求2所述的秸秆渗透系数测试装置，其特征在于，所述第一底座与所述侧板的连接处设置有第一防渗垫圈。4.根据权利要求3所述的秸秆渗透系数测试装置，其特征在于，所述第二底座与所述侧板之间固定连接。5.根据权利要求1所述的秸秆渗透系数测试装置，其特征在于，所述第一秸秆接头和所述第二秸秆接头为“T”字形，所述第一秸秆接头和所述第二秸秆接头的宽边端与所述弹性结构卡接，所述第一秸秆接头和所述第二秸秆接头的细端为带螺纹的杆...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐桂中，曹玉鹏，孙浩，
申请(专利权)人：盐城工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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