一种实验用手摇式水头控制装置

本技术属于砂槽试验设备领域，具体涉及一种实验用手摇式水头控制装置。

背景技术：

1、室内砂槽试验能够刻画地下水的流场、溶质运移规律的变化特征。

2、在室内砂槽试验中，地下水水位变化通常是利用连通器的原理，即，在室内砂槽试验的地下水水位盒上外接一个水头控制装置。当需要模拟地下水抽取导致的水位降低时，只需降低水头控制装置内的水位，地下水水位盒中的水位就因为连通器原理下降；反之亦然。

3、但是，一般控制水头的方式，是通过plc控制进水量，保证水头始终不变，但是，这样需要控制组件（plc），造成装置整体体量大，不便捷。

技术实现思路

1、本实用新型的一种实验用手摇式水头控制装置，不再需要plc控制器就可以控制水头，让整个装置规避控制器后体量变小，移动和使用的便捷性提高。

2、为了实现上述目的，本实用新型的一种实验用手摇式水头控制装置，包括储水箱，储水箱上放置有外盒；还包括通孔，通孔沿竖向同时贯穿外盒底壁和储水箱上表壁；通孔中穿设有漏斗，漏斗能沿通孔的轴线相对于储水箱和外盒移动；漏斗一部分处于外盒中，另一部分处于储水箱中；漏斗的侧壁与通孔保持密封设置，储水箱上设有驱动漏斗竖向移动的驱动组件；外盒上设有至少一个连接头，连接头与外盒连通；储水箱中设有用于给外盒中加水的潜水泵，潜水泵通过出水管与外盒连通；储水箱的侧壁上开设有用于保持储水箱中气压的透气孔；设连接头连接的实验装置的用水流量为q1；设潜水泵的出水流量为q2；设漏斗的漏水流量为q3，则q1<q2<q3。

3、进一步地，所述漏斗包括集水段和直管段；集水段呈上宽下窄的斗状；直管段连接在集水段的下端，直管段穿设在通孔中，通孔的横向截面形状为矩形，与直管段的横截面形状配合；集水段的上表壁水平设置。

4、将集水段设置成上宽下窄，可以有利于快速排水，确保漏斗的漏水流量为q3大于潜水泵的出水流量为q2；将集水段的上表壁设置成水平，可以有效地供操作人员获知漏斗的上表壁处于什么高度，上端为水平面，则整个上端都处于同一高度，不会出现上端各个位置点的高度都不一样的情况，高度不一样，就不容易知道在哪一个高度漏斗才会漏水，造成水头不好控制。

5、进一步地，所述驱动组件包括：支架，固定在储水箱的外侧上表壁上；涡轮蜗杆减速器，非转动部分固定在支架上；涡轮蜗杆减速器的输入端轴线水平设置，涡轮蜗杆减速器的输出端轴线竖直设置；摇把，固定在涡轮蜗杆减速器的输入端，摇把的转轴轴线与涡轮蜗杆减速器的输入端轴线重合；螺杆，固定在涡轮蜗杆减速器的输出端，螺杆的轴线与涡轮蜗杆减速器的输出端轴线重合；连接板，螺纹连接在螺杆上；连接杆，与连接板固定连接，连接杆与漏斗固定连接。

6、采用袋螺杆的驱动组件，可以在每个小范围内移动，而且每次移动后，都能依靠螺纹，使漏斗处于一个高度并保持。结构简单，使用方便。

7、进一步地，所述外盒的内壁上固定有刻度尺，刻度尺的0刻度线位于外盒的底壁所在平面。

8、外盒中的水位高度，依据连通器原理，表明室内砂槽试验的地下水水位盒也是该水位高度。设置刻度尺，能准确地供操作人员社会相应的水位高度。

9、进一步地，所述连接头设置有多个，各个连接头沿竖向间隔设置。

10、多个连接头，操作人员的选择就更多，即使集中一个损坏了，也不影响整体的使用，使用时，只需保证与室内砂槽试验的地下水水位盒连接的连接头开启，其余的关闭即可，而且需要保证连接头在外盒中的水位下。

11、进一步地，所述储水箱的下表壁固定有多个万向轮。

12、方便整个装置移动。

13、有益效果：

14、传统的控制水头的方式，是使用plc控制器，当水头低于某一值时，立马依靠plc控制补充到该位置。在本方案中，只需保持潜水泵持续出水，并通过驱动组件将集水段的上端移动到某一高度即可，因为q1<q2<q3的缘故，所以在潜水泵的持续出水作用下，外盒中的水头能始终保持前述高度，整个过程中，不需要plc控制器，仅依赖潜水泵的持续出水，相比于现有的装置，规避了plc控制器，简化了整个装置，让装置的操作更容易、更简单，也让整个装置的体量变小，重量变轻，更容易移动和使用。

技术特征：

1.一种实验用手摇式水头控制装置，其特征在于，包括储水箱，储水箱上放置有外盒；

2.根据权利要求1所述的一种实验用手摇式水头控制装置，其特征在于，所述漏斗包括集水段和直管段；集水段呈上宽下窄的斗状；直管段连接在集水段的下端，直管段穿设在通孔中，通孔的横向截面形状为矩形，与直管段的横截面形状配合；集水段的上表壁水平设置。

3.根据权利要求1所述的一种实验用手摇式水头控制装置，其特征在于，所述驱动组件包括：

4.根据权利要求1所述的一种实验用手摇式水头控制装置，其特征在于，所述外盒的内壁上固定有刻度尺，刻度尺的0刻度线位于外盒的底壁所在平面。

5.根据权利要求1所述的一种实验用手摇式水头控制装置，其特征在于，所述连接头设置有多个，各个连接头沿竖向间隔设置。

6.根据权利要求1所述的一种实验用手摇式水头控制装置，其特征在于，所述储水箱的下表壁固定有多个万向轮。

技术总结本技术的一种实验用手摇式水头控制装置，属于砂槽试验设备领域，包括储水箱，储水箱上放置有外盒；还包括通孔，通孔沿竖向同时贯穿外盒底壁和储水箱上表壁；通孔中穿设有漏斗，漏斗能沿通孔的轴线相对于储水箱和外盒移动；漏斗一部分处于外盒中，另一部分处于储水箱中；漏斗的侧壁与通孔保持密封设置，储水箱上设有驱动漏斗竖向移动的驱动组件；外盒上设有至少一个连接头，连接头与外盒连通；储水箱中设有用于给外盒中加水的潜水泵，潜水泵通过出水管与外盒连通；储水箱的侧壁上开设有用于保持储水箱中气压的透气孔；设连接头连接的实验装置的用水流量为Q1；设潜水泵的出水流量为Q2；设漏斗的漏水流量为Q3，则Q1<Q2<Q3。该装置能手动调整水位，规避了PLC控制器。技术研发人员：李子涵,刘恩麟,王浩懿,王子珅受保护的技术使用者：河海大学技术研发日：20231114技术公布日：2024/7/15