一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)的未凍水測(cè)定裝置。屬于路基土體未凍水含量以及土體的溫度測(cè)定領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]由于我國(guó)路基土體的凍結(jié)溫度有差異，不同土體介質(zhì)間的條件差異較大，要取到各種土體的凍結(jié)情況及未凍結(jié)的水含量較為復(fù)雜，目前有對(duì)路基土體凍結(jié)溫度測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置，其特點(diǎn)是不能精確對(duì)土體凍結(jié)溫度進(jìn)行控制，不能模擬路基土體凍結(jié)溫度隨深度的漸變，導(dǎo)致測(cè)量精度低；也不能模擬實(shí)際凍結(jié)土體的水分傳輸過(guò)程，與實(shí)際路基土體的測(cè)量精度存在差異，不能完全反應(yīng)土體凍結(jié)的真實(shí)情況。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有模擬實(shí)際路基土體的凍結(jié)狀況的裝置無(wú)法模擬實(shí)際凍結(jié)土體的水分傳輸過(guò)程，不能做到對(duì)溫度的精確控制，實(shí)現(xiàn)溫度的漸變，導(dǎo)致測(cè)量精度低的問(wèn)題?，F(xiàn)提供一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置。
[0004]一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，它包括恒溫箱、一號(hào)冷機(jī)、二號(hào)冷機(jī)、一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)、二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)、試件裝置、隔溫板、隔溫層、5個(gè)溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，
[0005]所述恒溫箱的內(nèi)部設(shè)置有試件裝置，試件裝置的四周設(shè)置有隔溫層，隔溫層的四周設(shè)置有隔溫板，
[0006]所述試件裝置包括試件、一號(hào)盤(pán)管、二號(hào)盤(pán)管、一號(hào)導(dǎo)熱墊、二號(hào)導(dǎo)熱墊、一號(hào)乙二醇溶劑和二號(hào)乙二醇溶劑，
[0007]試件的頂部設(shè)置有一號(hào)盤(pán)管和一號(hào)乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，試件的底部設(shè)置有二號(hào)盤(pán)管和二號(hào)乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，試件與一號(hào)盤(pán)管和一號(hào)乙二醇溶劑之間設(shè)置有一號(hào)導(dǎo)熱墊，試件與二號(hào)盤(pán)管和二號(hào)乙二醇溶劑之間設(shè)置有二號(hào)導(dǎo)熱墊，
[0008]一號(hào)盤(pán)管的一端連接一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)的一端，一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)的另一端連接一號(hào)冷機(jī)的一端，一號(hào)冷機(jī)的另一端連接一號(hào)盤(pán)管的另一端，
[0009]二號(hào)盤(pán)管的一端連接二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)的一端，二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)的另一端連接二號(hào)冷機(jī)的一端，二號(hào)冷機(jī)的另一端連接二號(hào)盤(pán)管的另一端，
[0010]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集儀和計(jì)算機(jī)，
[0011 ] 在試件內(nèi)縱向每隔2cm安裝一個(gè)溫度傳感器，共安裝5個(gè)溫度傳感器，每個(gè)溫度傳感器的溫度感應(yīng)信號(hào)輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀的溫度感應(yīng)信號(hào)輸入端，數(shù)據(jù)采集儀的采集信號(hào)輸出端連接計(jì)算機(jī)的采集信號(hào)輸入端。
[0012]一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，它還包括3個(gè)土體水分傳感器，所述試件的上、中、下位置處各插入3個(gè)土體水分傳感器，3個(gè)土體水分傳感器的水分感應(yīng)信號(hào)輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀的水分感應(yīng)信號(hào)輸入端。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:通過(guò)在試件的頂部設(shè)置有一號(hào)盤(pán)管和一號(hào)乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，在試件的底部設(shè)置有二號(hào)盤(pán)管和二號(hào)乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，而且通過(guò)一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)和二號(hào)溫度開(kāi)關(guān)分別調(diào)節(jié)上下兩端制冷溫度不同保證了試件兩端的溫度差，又因土體是均勻傳熱的從而保證使試件內(nèi)部出現(xiàn)溫度的漸變，模擬實(shí)際路基土體的凍結(jié)狀態(tài)下的溫度和土體中水分的迀移情況；使得測(cè)量精度高，溫控開(kāi)關(guān)的設(shè)置使設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)維持在設(shè)定溫度，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，溫度傳感器，土體水分傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)試件土體中未凍水的含量以及土體的溫度變化，能夠及時(shí)測(cè)得土體不同位置的未凍水含量和土體溫度，具有研宄價(jià)值。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為【具體實(shí)施方式】一所述的一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，
[0015]圖2為圖1的局部放大圖，
[0016]圖3為圖1的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]【具體實(shí)施方式】一:參照?qǐng)D1和圖2具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，它包括恒溫箱、一號(hào)冷機(jī)1-1、二號(hào)冷機(jī)1-2、一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)2-1、二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)2-2、試件裝置、隔溫板6、隔溫層7、5個(gè)溫度傳感器8和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，
[0018]所述恒溫箱的內(nèi)部設(shè)置有試件裝置，試件裝置的四周設(shè)置有隔溫層7，隔溫層7的四周設(shè)置有隔溫板6，
[0019]所述試件裝置包括試件、一號(hào)盤(pán)管3-1、二號(hào)盤(pán)管3-2、一號(hào)導(dǎo)熱墊4-1、二號(hào)導(dǎo)熱墊4-2、一號(hào)乙二醇溶劑5-1和二號(hào)乙二醇溶劑5-2，
[0020]試件的頂部設(shè)置有一號(hào)盤(pán)管3-1和一號(hào)乙二醇溶劑5-1作為制冷設(shè)備，試件的底部設(shè)置有二號(hào)盤(pán)管3-2和二號(hào)乙二醇溶劑5-2作為制冷設(shè)備，試件與一號(hào)盤(pán)管3-1和一號(hào)乙二醇溶劑5-1之間設(shè)置有一號(hào)導(dǎo)熱墊4-1，試件與二號(hào)盤(pán)管3-2和二號(hào)乙二醇溶劑5-2之間設(shè)置有二號(hào)導(dǎo)熱墊4-2，
[0021]—號(hào)盤(pán)管3-1的一端連接一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)2-1的一端，一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)2-1的另一端連接一號(hào)冷機(jī)1-1的一端，一號(hào)冷機(jī)1-1的另一端連接一號(hào)盤(pán)管3-1的另一端，
[0022]二號(hào)盤(pán)管3-2的一端連接二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)2-2的一端，二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)2_2的另一端連接二號(hào)冷機(jī)1-2的一端，二號(hào)冷機(jī)1-2的另一端連接二號(hào)盤(pán)管3-2的另一端，
[0023]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集儀9和計(jì)算機(jī)10，
[0024]在試件內(nèi)縱向每隔2cm安裝一個(gè)溫度傳感器8，共安裝5個(gè)溫度傳感器8，每個(gè)溫度傳感器8的溫度感應(yīng)信號(hào)輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀9的溫度感應(yīng)信號(hào)輸入端，數(shù)據(jù)采集儀9的采集信號(hào)輸出端連接計(jì)算機(jī)10的采集信號(hào)輸入端。
[0025]本實(shí)施方式中，通過(guò)在試件的頂部設(shè)置有一號(hào)盤(pán)管和一號(hào)乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，在試件的底部設(shè)置有二號(hào)盤(pán)管和二號(hào)乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，而且通過(guò)一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)和二號(hào)溫度開(kāi)關(guān)分別調(diào)節(jié)上下兩端制冷溫度不同保證了試件兩端的溫度差，又因土體是均勻傳熱的從而保證使試件內(nèi)部出現(xiàn)溫度的漸變，模擬實(shí)際路基土體的凍結(jié)狀態(tài)下的溫度，采用在試件內(nèi)縱向每隔2cm共安裝五個(gè)溫度傳感器8來(lái)測(cè)定土體不同位置處的溫度。
[0026]本實(shí)施方式中，隔溫層7采用6cm厚聚氨酯I3U發(fā)泡劑填充，隔溫板6采用2cm厚的苯板，導(dǎo)熱墊4采用鋼板制成，為優(yōu)良導(dǎo)體可縮短土體達(dá)到預(yù)定溫度所需時(shí)間。在制冷時(shí)上下兩個(gè)由盤(pán)管和乙二醇溶劑構(gòu)成的制冷設(shè)備，通過(guò)溫控開(kāi)關(guān)和冷機(jī)設(shè)置成不同的凍結(jié)溫度，從而使試在兩種溫度下進(jìn)行熱量的傳遞達(dá)到預(yù)期效果。
[0027]【具體實(shí)施方式】二:本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，它還包括3個(gè)土體水分傳感器12，所述試件的上、中、下位置處各插入3個(gè)土體水分傳感器12，3個(gè)土體水分傳感器12的水分感應(yīng)信號(hào)輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀9的水分感應(yīng)信號(hào)輸入端。
[0028]本實(shí)施方式中，采用3個(gè)土體水分傳感器同時(shí)測(cè)定土體不同位置處的凍結(jié)土體未凍水含量。
[0029]【具體實(shí)施方式】三:參照?qǐng)D3具體說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對(duì)【具體實(shí)施方式】一所述的一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置作進(jìn)一步說(shuō)明，本實(shí)施方式中，隔溫層7的厚度為6cm，隔溫板6的厚度為2cm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，其特征在于，它包括恒溫箱、一號(hào)冷機(jī)(1-1)、二號(hào)冷機(jī)(1-2)、一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)(2-1)、二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)(2-2)、試件裝置、隔溫板出)、隔溫層(7)、5個(gè)溫度傳感器(8)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 所述恒溫箱的內(nèi)部設(shè)置有試件裝置，試件裝置的四周設(shè)置有隔溫層(7)，隔溫層(7)的四周設(shè)置有隔溫板(6)， 所述試件裝置包括試件、一號(hào)盤(pán)管(3-1)、二號(hào)盤(pán)管(3-2)、一號(hào)導(dǎo)熱墊(4-1)、二號(hào)導(dǎo)熱墊(4-2)、一號(hào)乙二醇溶劑(5-1)和二號(hào)乙二醇溶劑(5-2)， 試件的頂部設(shè)置有一號(hào)盤(pán)管(3-1)和一號(hào)乙二醇溶劑(5-1)作為制冷設(shè)備，試件的底部設(shè)置有二號(hào)盤(pán)管(3-2)和二號(hào)乙二醇溶劑(5-2)作為制冷設(shè)備，試件與一號(hào)盤(pán)管(3-1)和一號(hào)乙二醇溶劑(5-1)之間設(shè)置有一號(hào)導(dǎo)熱墊(4-1)，試件與二號(hào)盤(pán)管(3-2)和二號(hào)乙二醇溶劑(5-2)之間設(shè)置有二號(hào)導(dǎo)熱墊(4-2)， 一號(hào)盤(pán)管(3-1)的一端連接一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)(2-1)的一端，一號(hào)溫控開(kāi)關(guān)(2-1)的另一端連接一號(hào)冷機(jī)(1-1)的一端，一號(hào)冷機(jī)(1-1)的另一端連接一號(hào)盤(pán)管(3-1)的另一端， 二號(hào)盤(pán)管(3-2)的一端連接二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)(2-2)的一端，二號(hào)溫控開(kāi)關(guān)(2-2)的另一端連接二號(hào)冷機(jī)(1-2)的一端，二號(hào)冷機(jī)(1-2)的另一端連接二號(hào)盤(pán)管(3-2)的另一端，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集儀(9)和計(jì)算機(jī)(10)， 在試件內(nèi)縱向每隔2cm安裝一個(gè)溫度傳感器(8)，共安裝5個(gè)溫度傳感器(8)，每個(gè)溫度傳感器(8)的溫度感應(yīng)信號(hào)輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀(9)的溫度感應(yīng)信號(hào)輸入端，數(shù)據(jù)采集儀(9)的采集信號(hào)輸出端連接計(jì)算機(jī)(10)的采集信號(hào)輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，其特征在于，它還包括3個(gè)土體水分傳感器(12)，所述試件的上、中、下位置處各插入3個(gè)土體水分傳感器(12)，3個(gè)土體水分傳感器(12)的水分感應(yīng)信號(hào)輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀(9)的水分感應(yīng)信號(hào)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，其特征在于，隔溫層(7)的厚度為6cm，隔溫板￠)的厚度為2cm。
【專利摘要】一種模擬實(shí)際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測(cè)定裝置，涉及路基土體未凍水含量以及土體的溫度測(cè)定領(lǐng)域。本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有模擬實(shí)際路基土體的凍結(jié)狀況的裝置無(wú)法模擬實(shí)際凍結(jié)土體的水分傳輸過(guò)程，不能做到對(duì)溫度的精確控制，實(shí)現(xiàn)溫度的漸變，導(dǎo)致測(cè)量精度低的問(wèn)題。本實(shí)用新型恒溫箱內(nèi)部有試件裝置，試件裝置四周由內(nèi)到外有隔溫層和隔溫板，試件頂部和底部分別設(shè)盤(pán)管和乙二醇溶劑作為制冷設(shè)備，試件與頂部和底部盤(pán)管和乙二醇溶劑之間均有導(dǎo)熱墊，每個(gè)盤(pán)管兩端分別連溫控開(kāi)關(guān)一端和冷機(jī)一端，溫控開(kāi)關(guān)另一端連冷機(jī)的另一端，數(shù)據(jù)采集儀同時(shí)采集5個(gè)溫度傳感器的溫度信號(hào)，計(jì)算機(jī)顯示數(shù)據(jù)采集儀采集的溫度信息。它用于模擬土體凍結(jié)溫度。
【IPC分類】G01N25-04, G01N33-24
【公開(kāi)號(hào)】CN204330642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520035706
【發(fā)明人】王紹全, 申楊凡, 陶源, 高斯, 王宇琪, 韓春鵬
【申請(qǐng)人】東北林業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月19日