CZ29190U1 - Device to determine liquid infiltration through solid porous material - Google Patents
Device to determine liquid infiltration through solid porous material Download PDFInfo
- Publication number
- CZ29190U1 CZ29190U1 CZ2015-31829U CZ201531829U CZ29190U1 CZ 29190 U1 CZ29190 U1 CZ 29190U1 CZ 201531829 U CZ201531829 U CZ 201531829U CZ 29190 U1 CZ29190 U1 CZ 29190U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- chamber
- piston
- upper chamber
- liquid
- porous material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Description
Zařízení pro zjišťování průsaku kapaliny tuhým průlinčitým materiálemDevice for detecting liquid leakage through solid, porous material
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká zařízení pro zjišťování průsaku kapaliny tuhým průlinčitým materiálem, např. průsaku močůvky zemním podložím.The invention relates to a device for detecting liquid leakage through a solid, porous material, e.g.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
V mnoha oborech lidské činnosti je potřebné mít vědomosti o prostupu, resp. průsaku různých kapalín tuhým průlinčitým materiálem, nad nímž se tato kapalina nachází. Jedná se napříldad o laguny odpadních kalů u průmyslových objektů. V zemědělské praxi je potřebné poznat zejména proces prostupu tekutých statkových hnojiv jako je hnojůvka, kejda a močůvka. Tekutá statková hnojivá jsou skladována většinou v různých jímkách, u nichž při poruše jejich celistvosti může dojít ke znečištění zemního podloží prosakujícími látkami. Hloubku zasažení zemního podloží, obecně chápaného jako tuhý průliněitý materiál, a časového průběhu průsaku lze zjistit zemními sondami. Jedná se však o metodu, která je časově i ekonomicky náročná, což je její velká nevýhoda. Navíc je známo, že při skladování kejdy je intenzita průsaku ovlivněna vlastnostmi kejdy, zejména množstvím sušiny a obsahem mechanických částí. Praktické zkušenosti ukazují, že unikající kejda má do jisté míry samotěsnící funkci v důsledku toho, že mechanické části jsou pří průsaku zachycovány podložím, tj. tuhým průlinčitým materiálem, a vytvářejí těsnicí koláč, který průsak snižuje, případně trhlinu v jímce alespoň částečně utěsní. Za těchto okolností ani zemní sondy nepřinášejí zaručené výsledky.In many fields of human activity, it is necessary to have knowledge of permeability, resp. the seepage of various liquids through the solid, porous material over which the liquid is located. These are eg lagoons of sewage sludge in industrial buildings. In agricultural practice, it is necessary to know in particular the process of permeability of liquid manure such as manure, slurry and slurry. Liquid manure is stored mostly in various pits, where the integrity of the soil can cause soil contamination by leaking substances. The depth of impact of the subsoil, generally understood as a rigid pore material, and the time course of leakage can be determined by ground probes. However, it is a method that is time and economically demanding, which is a major disadvantage. In addition, it is known that during the storage of slurry the rate of leakage is influenced by the slurry properties, in particular the amount of dry matter and the content of mechanical parts. Practical experience has shown that leakage slurry has to some extent a self-sealing function due to the mechanical portions being trapped by the subsoil, i.e., a rigid, porous material at the leakage, creating a sealing cake that reduces leakage or at least partially seals the crack in the well. Under these circumstances, even ground probes do not yield guaranteed results.
Zemědělská praxe ale potřebuje spolehlivé a laciné ambulantní zařízení, jehož prostřednictvím by bylo možno stanovit fyzikální parametry průsaku z hlediska jak množství prosáklé kapaliny, tak i časového průběhu. Absence takového zařízení je největším nedostatkem známého stavu techniky.However, agricultural practice needs a reliable and inexpensive outpatient device through which the physical parameters of the leakage can be determined in terms of both the amount of liquid soaked and the time course. The absence of such a device is the greatest drawback of the prior art.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Uvedené nevýhody jsou podstatně zmenšeny zařízením pro zjišťování průsaku kapaliny tuhým průlinčitým materiálem podle technického řešení, jehož podstatou je, že obsahuje vzájemně propojené nad sebou napevno sestavené komory, z nichž spodní komora má větší světlost než horní komora. Dolní okraj horní komory je vnořen do spodní komory. Spodní komora je opatřena u svého vrchního okraje pevným závěrem s prostupem pro plášť horní komory. Z výrobního i provozního hlediska je účelné, má-li horní komora i spodní komora tvar soustředně uspořádaných válců o vzájemně odlišném průměru, přičemž pevný závěr má tvar mezikruží.These drawbacks are substantially reduced by the device for detecting liquid leakage through the rigid, porous material according to the invention, which comprises interconnecting rigidly assembled chambers of which the lower chamber has a greater clearance than the upper chamber. The lower edge of the upper chamber is nested into the lower chamber. The lower chamber is provided at its upper edge with a solid seal with a passage for the upper chamber shell. From a manufacturing and operational point of view, it is expedient if the upper chamber and the lower chamber are in the form of cylindrically arranged cylinders of different diameters, the rigid slide being in the form of an annulus.
Spodní komora je u spodního okraje opatřena uzavíratelným výpustním otvorem. Spodní komora je dále opatřena plnicím otvorem pro tuhý průliněitý materiál. Tato sestávaje výhodně provedena tak, že spodní komora je opatřena odnímatelným dnem, po jehož odejmutí vznikne plnicí otvor, do něhož se tuhý průliněitý materiál nasype. Ve dnu spodní komory je upraven uzavíratelný výpustní otvor. Výpustní otvor je upraven pro zavedení prosáklé kapaliny do měřicího zařízení hmotnosti a/nebo objemu. Vhodným měřicím zařízením jsou váhy, umístěné pod výpustním otvorem, přičemž na vahách je usazena sběrná miska pro prosáklou kapalinu.The lower chamber is provided with a closable outlet opening at the lower edge. The lower chamber is further provided with a filling opening for the rigid, porous material. This assembly is preferably designed so that the lower chamber is provided with a removable bottom, after which the filling opening is formed, into which the rigid, diffusing material is poured. A closable outlet opening is provided in the bottom of the lower chamber. The discharge opening is adapted to introduce the leaked liquid into the mass and / or volume measuring device. A suitable measuring device is a weighing instrument located below the outlet opening, with a collecting tray for the liquid soaked on it.
Horní komora je uzpůsobena pro naplnění kapalinou v rozsahu od úrovně nad tuhým průlinčitým materiálem po píst, který je uzpůsoben pro vložení do horní komory nad hladinu kapaliny. Píst je upraven pro suvný pohyb v horní komoře. Aby píst působil přímo na kapalinu a mezi kapalinou a pístem nebyl přítomen nežádoucí vzduch, je píst opatřen odvzdušňovacím ventilem. Píst je současně spřažen se zátěžovým ústrojím s působením ve směru gravitace. Zátěžové ústrojí obsahuje tlakovou komoru vytvořenou v horní komoře mezi pístem a odnímatelným víkem. Odnímatelné víko je osazeno tlakovým ventilem, uzpůsobeným pro napojení na zdroj tlakového vzduchu. Zátěžová síla vzniká působením tlakového vzduchu prostupujícího přes tento tlakový ventil. Pro změření velikosti tlakové síly je tlaková komora opatřena tlakovým čidlem.The upper chamber is adapted to be filled with liquid ranging from a level above the rigid, porous material to a piston that is adapted to be inserted into the upper chamber above the liquid level. The piston is adapted for sliding movement in the upper chamber. In order that the piston acts directly on the liquid and that no undesirable air is present between the liquid and the piston, the piston is provided with a venting valve. At the same time, the piston is coupled to a load mechanism acting in the direction of gravity. The load device comprises a pressure chamber formed in the upper chamber between the piston and the removable lid. The removable lid is fitted with a pressure valve adapted for connection to a source of compressed air. The load force is generated by compressed air passing through the pressure valve. The pressure chamber is provided with a pressure sensor to measure the amount of pressure force.
Píst je spřažen s měřicím polohovým ústrojím, které je uzpůsobeno pro zjištění polohy pístu v homí komoře. Měřicí polohové ústrojí, u něhož lze výsledky měření přenášet s výhodou naThe piston is coupled to a measuring positioning device which is adapted to detect the position of the piston in the upper chamber. A measuring positioning device in which the results of the measurements can be transmitted advantageously to
-1 CZ 29190 U1 dálku, je tvořeno ultrazvukovým čidlem, umístěným na odnímatelném víku a nasměrovaným k pístu.The remote sensor consists of an ultrasonic sensor located on the removable cover and directed towards the piston.
Nastavením tlaku v zátěžovém ústrojí lze modelovat velikost vodního sloupce, a tím hydrostatického tlaku ve skutečném zásobníku. Měřením množství prosáklé kapaliny pomocí měřicího zařízení hmotnosti a/nebo objemu v závislosti na čase lze laboratorní cestou získat obraz o skutečných poměrech v terénu, což je největší výhodou zařízení podle technického řešení.By adjusting the pressure in the load mechanism, the size of the water column and thus the hydrostatic pressure in the actual tank can be modeled. By measuring the amount of leaked liquid by means of a mass and / or volume measuring device over time, an image of the actual conditions in the field can be obtained in a laboratory way, which is the greatest advantage of the device according to the technical solution.
Objasnění výkresuClarification of the drawing
Na připojeném výkrese na obr. 1 je v osovém řezu schematicky znázorněn příklad provedení zařízení pro zjišťování průsaku kapaliny tuhým průlinčitým materiálem podle technického řešení. Příklad uskutečnění technického řešeníIn the accompanying drawing of FIG. 1, an exemplary embodiment of a device for detecting a liquid leakage through a rigid, porous material according to the invention is schematically shown in axial section. Example of technical solution implementation
Zařízení pro zjišťování průsaku kapaliny 8 tuhým průlinčitým materiálem 9 je tvořeno dvěma soustředně uspořádanými válci, nejlépe trubkami, které jsou vzájemně napevno spojeny prostřednictvím pevného závěru 3. Tak jsou vytvořeny vzájemně propojené nad sebou napevno sestavené komory i, 2. Spodní komora 1 má větší světlost než horní komora 2, přičemž dolní okraj 21 horní komory 2 je vnořen do spodní komory L Pro ten účel je pevný závěr 3, upravený u vrchního okraje 12 spodní komory i, opatřen prostupem pro plášť horní komory 2. V provedení podle příkladu, kdy horní komora 2 i spodní komora i mají tvar soustředně uspořádaných válců o vzájemně odlišném průměru, pevný závěr 3 má tvar mezikruží. Komory 1, 2 mohou mít obecně jakýkoliv průřez s tím, že kruhovitý průřez je nej vhodnější.The device for detecting the leakage of liquid 8 by the rigid porous material 9 is formed by two concentrically arranged cylinders, preferably tubes, which are rigidly connected to each other by means of a fixed slide 3. Thus, the mutually interconnected rigidly assembled chambers 1, 2 are formed. For this purpose, the fixed closure 3 provided at the upper edge 12 of the lower chamber 1 is provided with a passageway for the jacket of the upper chamber 2. the chamber 2 and the lower chamber 1 have the shape of concentrically arranged cylinders of different diameters, the fixed slide 3 has the shape of an annulus. The chambers 1, 2 may generally have any cross-section, with a circular cross-section being most suitable.
Spodní komora 1 je u spodního okraje H opatřena uzavíratelným výpustním otvorem 13. Spodní komora I je rovněž opatřena plnicím otvorem 14 pro tuhý průlinčitý materiál 9. Plnicí otvor 14 může být uspořádán v podstatě kdekoliv v plášti spodní komory 1, ale výhodné provedení spočívá v tom, že spodní komora 1 je opatřena odnímatelným dnem 15, po jehož sejmutí je zpřístupněn vnitřek spodní komory I, čímž je realizován dostatečně velký plnicí otvor 14· V odnímatelném dnu 15 je upraven uzavíratelný výpustní otvor 13, který je opatřen uzavíracím ventilem 16. Pod výpustním otvorem 13 jsou umístěny váhy 71, nejlépe tenzometrické, na nichž je usazena sběrná miska 72 pro prosáklou kapalinu 8. Místo vah 71 může být použito i jiné měřicí zařízení 7 hmotnosti a/nebo objemu, do něhož je od výpustního otvoru 13 zavedena prosáklá kapalina. Může se jednat např. o měřicí zařízení 7 na principu odměmého válce.The lower chamber 1 is provided with a closable outlet opening 13 at the lower edge 11. The lower chamber 1 is also provided with a filling opening 14 for rigid, porous material 9. The filling opening 14 can be arranged substantially anywhere in the housing of the lower chamber 1, The lower chamber 1 is provided with a removable bottom 15, after which the interior of the lower chamber 1 is opened, thereby providing a sufficiently large filling opening 14. In the removable bottom 15 there is a closable outlet opening 13 provided with a shut-off valve 16. aperture 13 is provided with scales 71, preferably strain gauges, on which the collecting tray 72 for leakage liquid 8 is seated. Instead of the scales 71, another weight and / or volume measuring device 7 may be used into which the leakage liquid is introduced from the outlet opening 13. This may be, for example, a measuring device 7 based on the measuring cylinder principle.
Horní komora 2 je uzpůsobena pro vložení pístu 4, který je upraven pro suvný pohyb v horní komoře 2. Píst je opatřen těsněním 42 a odvzdušňovacím ventilem 41. Horní komora 2 je dále uzpůsobena pro naplnění kapalinou 8 od úrovně nad tuhým průlinčitým materiálem 9 po píst 4. Znamená to, že do horní komory 2 se po nalití zkoumané kapaliny 8 může vsunout píst 4. Na horním okraji 22 horní komory 2 je usazeno odnímatelné víko 23.The upper chamber 2 is adapted to receive a piston 4 which is adapted for sliding in the upper chamber 2. The piston is provided with a seal 42 and a venting valve 41. The upper chamber 2 is further adapted to be filled with liquid 8 from above solid rigid material 9 to the piston. 4. This means that a piston 4 can be inserted into the upper chamber 2 after pouring the test liquid 8. The removable lid 23 is seated on the upper edge 22 of the upper chamber 2.
Píst 4 je spřažen se zátěžovým ústrojím 5 s působením ve směru gravitace. V neznázoměné alternativě zátěžové ústrojí 5 může být tvořeno sestavou závaží. V příkladu provedení zátěžové ústrojí 5 obsahuje tlakovou komoru 51 vytvořenou v horní komoře 2 mezi pístem 4 a odnímatelným víkem 23. Odnímatelné víko 23 je osazeno tlakovým ventilem 52, uzpůsobeným pro napojení na neznázoměný zdroj tlakového vzduchu. Pro zjišťování skutečného tlaku vzduchu působícího na píst 4 je tlaková komora 51 opatřena tlakovým čidlem 53.The piston 4 is coupled to a load device 5 acting in the direction of gravity. In an alternative (not shown), the load device 5 may be a weight assembly. In the exemplary embodiment, the load device 5 comprises a pressure chamber 51 formed in the upper chamber 2 between the piston 4 and the removable cover 23. The removable cover 23 is fitted with a pressure valve 52 adapted to be connected to a compressed air source (not shown). To determine the actual pressure of the air acting on the piston 4, the pressure chamber 51 is provided with a pressure sensor 53.
Píst 4 je dále spřažen s měřicím polohovým ústrojím 6 uzpůsobeným pro zjištění jeho polohy v horní komoře 2. Polohu pístu 4 lze odečítat např. přes neznázoměné průhledítko, ale spolehlivější výsledky zajistí měřicí polohové ústrojí 6, které je tvořeno ultrazvukovým čidlem 61, umístěným na odnímatelném víku 23 a nasměrovaným k pístu 4.The piston 4 is further coupled to a measuring positioning device 6 adapted to detect its position in the upper chamber 2. The position of the piston 4 can be read, for example, through a sight glass, but a more reliable results are provided by a measuring positioning device 6. the cap 23 and directed towards the piston 4.
Ultrazvukové čidlo 61, tlakové čidlo 53 a váhy 71 jsou svými výstupními svorkami spřaženy s neznázoměnou vyhodnocovací aparaturou. Spřažení může být provedeno jak pomocí elektrických vodičů, tak bezdrátově.The ultrasonic sensor 61, the pressure sensor 53 and the scales 71 are coupled with their output terminals to an evaluation apparatus (not shown). Coupling can be done both by electrical conductors and wirelessly.
V rámci činnosti se po odejmutí dna 15 spodní komora 1 naplní tuhým průlinčitým materiálem 9, např. pískem, zeminou apod. Nasadí se dno 15 a zkontroluje se uzavření uzavíracího ventilu 16.In operation, after the bottom 15 has been removed, the lower chamber 1 is filled with solid, porous material 9, eg sand, earth, etc. The bottom 15 is fitted and the closing valve 16 is checked.
-2CZ 29190 U1-2GB 29190 U1
Zařízení se postaví nejlépe do svislé polohy a pod výpustní otvor 13 se umístí sběrná miska 72 spočívající na vahách 7L Do horní komory 2 se nalije zkoumaná kapalina 8 a nad ní se vsune pístThe device is preferably placed in a vertical position and a collecting tray 72 resting on a weighing scale 7 is placed under the outlet opening 13. The test liquid 8 is poured into the upper chamber 2 and a piston is inserted above it.
4. Pomocí odvzdušňovacího ventilu 41 se odvzdušní prostor pod pístem 4, takže píst 4 dosedne na hladinu kapaliny 8. Na horní okraj 22 horní komory 2 se připevní víko 23. Do tlakové komory4. By means of the venting valve 41, the space under the piston 4 is vented so that the piston 4 abuts the liquid level 8. A lid 23 is attached to the upper edge 22 of the upper chamber 2.
51 se přes tlakový ventil 52 zavede stlačený vzduch a současně se otevře výpustní otvor 13. Velikost tlaku vzduchu se měří tlakovým čidlem 53. Tlak vzduchu v tlakové komoře 51 působí na píst 4. Protože v reálném prostředí výška sloupce skladované kapaliny 8 bývá různá, je hydrostatický tlak reálné kapaliny 8 simulován velikostí tlaku vzduchu v tlakové komoře 51. Tlak v tlakové komoře 51 působí na píst 4, který vtlačuje kapalinu 8 do tuhého průlinčitého materiálu 9. ío Dráha pístu 4 je zaznamenávána ultrazvukovým čidlem 61. Tak je monitorován průběh průsaku testované kapaliny 8 do tuhého průlinčitého materiálu 9. Jakmile testovaná kapalina 8 začne vytékat z výpustního otvoru 13, zaznamená se tento čas, načež se měří hmotnostní přírůstek kapaliny ve sběrné misce 72 do doby, než uplyne předem stanovený čas, nebo než dojde k ucpání průtoku mezi horní komorou 2 a spodní komorou 1 v důsledku vytvoření těsnicího koláče.51 the compressed air is introduced through the pressure valve 52 and at the same time the outlet port 13 is opened. The air pressure is measured by the pressure sensor 53. The air pressure in the pressure chamber 51 acts on the piston 4. the hydrostatic pressure of the real liquid 8 is simulated by the size of the air pressure in the pressure chamber 51. The pressure in the pressure chamber 51 acts on the piston 4, which presses the liquid 8 into the rigid, porous material 9. As soon as the test liquid 8 starts to flow out of the outlet opening 13, this time is recorded, after which the weight gain of the liquid in the collecting cup 72 is measured until a predetermined time has elapsed or the flow is blocked between an upper chamber 2 and a lower chamber 1 as a result of the embodiment of the invention sealing cake.
V případě potřeby je možno doplnit kapalinu 8 do horní komory 2 stejným způsobem jako při počátečním plnění. V průběhu měření jsou hodnoty z tlakového čidla 53. ultrazvukového čidla 61 a měřicího zařízení 7 hmotnosti a/nebo objemu, tj. vah 71 zaznamenány na společnou časovou osu a následně vyhodnoceny.If necessary, it is possible to add liquid 8 to the upper chamber 2 in the same manner as during initial filling. During the measurement, the values from the pressure sensor 53, the ultrasonic sensor 61 and the weight and / or volume measuring device 7, i.e. the weights 71, are recorded on a common timeline and subsequently evaluated.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Zařízení pro zjišťování průsaku kapaliny 8 tuhým průlinčitým materiálem 9 nalezne uplatnění při laboratorním zjišťování jednoho z důležitých parametrů spadajícího do oblasti ochrany životního prostředí.The device for detecting the leakage of liquid 8 by the rigid, porous material 9 will find application in the laboratory detection of one of the important environmental protection parameters.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2015-31829U CZ29190U1 (en) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | Device to determine liquid infiltration through solid porous material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ2015-31829U CZ29190U1 (en) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | Device to determine liquid infiltration through solid porous material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ29190U1 true CZ29190U1 (en) | 2016-02-22 |
Family
ID=55456390
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ2015-31829U CZ29190U1 (en) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | Device to determine liquid infiltration through solid porous material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ29190U1 (en) |
-
2015
- 2015-12-02 CZ CZ2015-31829U patent/CZ29190U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7278311B1 (en) | Liquid level and density measurement device | |
KR20170038950A (en) | Ground subsidence simulator with rainfall system | |
KR101523067B1 (en) | Apparatus for measuring coefficient of permeability and permeability test method using thereof | |
CN208568526U (en) | One kind filling fine grained earth and stone material device for detecting density | |
RU2421705C2 (en) | Method for laboratory determination of strength and deformability of materials under controlled triaxial load and device for implementing said method | |
EP1979722B1 (en) | Liquid level and density measurement device | |
JP2015534064A5 (en) | ||
CN103499678A (en) | Determinator for soil volume expansive force | |
CN108169100A (en) | A kind of device and assay method of in-site detecting rainfall infiltration parameter | |
CZ2015853A3 (en) | A device for detecting liquid leakage through a solid permeable material | |
CZ29190U1 (en) | Device to determine liquid infiltration through solid porous material | |
US2949766A (en) | Apparatus for measuring fluid permeability of porous materials | |
KR101740709B1 (en) | Apparatus for measuring coefficient of Interface Permeability AND Permeability test method using thereof | |
RU168270U1 (en) | FILTRATION INSTALLATION OF THE THREE-COMPRESSION | |
Anderson et al. | Measurement of permeability using a bench-top centrifuge | |
RU2474650C1 (en) | Instrument to measure soil frost heave strain | |
US2913897A (en) | Apparatus for measuring diffusion coefficients of soil in place | |
CN110763610A (en) | Closed-loop full-curve geotechnical permeability test system | |
RU86741U1 (en) | INSTALLATION FOR STUDYING CHANGES OF PRESSURE IN POROUS WATER OF WEAK WATER-SATURATED SOILS | |
CN2929715Y (en) | Instrument for detecting osmotic coefficient and anti-seepage gradient | |
Karagiannopoulos et al. | Measure of the pore water pressure during expansion tests-physical and numerical approach | |
RU2779166C1 (en) | Device for determination of characteristics of sandy-clay pelletized ores | |
RU119887U1 (en) | DEVICE FOR STUDYING THE INTERACTION OF CLAYS WITH LIQUIDS | |
CN207570911U (en) | A kind of KO consolidation apparatus | |
RU2779660C1 (en) | Vertical filtration-suffusion device for testing layers of macrofragmental soil and non-soil construction material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20160222 |
|
MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20191202 |