一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及模擬實際路基土體凍結(jié)的未凍水測定裝置。屬于路基土體未凍水含量以及土體的溫度測定領域。
【背景技術】
[0002]由于我國路基土體的凍結(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)的水含量較為復雜，目前有對路基土體凍結(jié)溫度測量的實驗裝置，其特點是不能精確對土體凍結(jié)溫度進行控制，不能模擬路基土體凍結(jié)溫度隨深度的漸變，導致測量精度低；也不能模擬實際凍結(jié)土體的水分傳輸過程，與實際路基土體的測量精度存在差異，不能完全反應土體凍結(jié)的真實情況。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型是為了解決現(xiàn)有模擬實際路基土體的凍結(jié)狀況的裝置無法模擬實際凍結(jié)土體的水分傳輸過程，不能做到對溫度的精確控制，實現(xiàn)溫度的漸變，導致測量精度低的問題?，F(xiàn)提供一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置。
[0004]一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，它包括恒溫箱、一號冷機、二號冷機、一號溫控開關、二號溫控開關、試件裝置、隔溫板、隔溫層、5個溫度傳感器和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，
[0005]所述恒溫箱的內(nèi)部設置有試件裝置，試件裝置的四周設置有隔溫層，隔溫層的四周設置有隔溫板，
[0006]所述試件裝置包括試件、一號盤管、二號盤管、一號導熱墊、二號導熱墊、一號乙二醇溶劑和二號乙二醇溶劑，
[0007]試件的頂部設置有一號盤管和一號乙二醇溶劑作為制冷設備，試件的底部設置有二號盤管和二號乙二醇溶劑作為制冷設備，試件與一號盤管和一號乙二醇溶劑之間設置有一號導熱墊，試件與二號盤管和二號乙二醇溶劑之間設置有二號導熱墊，
[0008]一號盤管的一端連接一號溫控開關的一端，一號溫控開關的另一端連接一號冷機的一端，一號冷機的另一端連接一號盤管的另一端，
[0009]二號盤管的一端連接二號溫控開關的一端，二號溫控開關的另一端連接二號冷機的一端，二號冷機的另一端連接二號盤管的另一端，
[0010]數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集儀和計算機，
[0011 ] 在試件內(nèi)縱向每隔2cm安裝一個溫度傳感器，共安裝5個溫度傳感器，每個溫度傳感器的溫度感應信號輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀的溫度感應信號輸入端，數(shù)據(jù)采集儀的采集信號輸出端連接計算機的采集信號輸入端。
[0012]一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，它還包括3個土體水分傳感器，所述試件的上、中、下位置處各插入3個土體水分傳感器，3個土體水分傳感器的水分感應信號輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀的水分感應信號輸入端。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:通過在試件的頂部設置有一號盤管和一號乙二醇溶劑作為制冷設備，在試件的底部設置有二號盤管和二號乙二醇溶劑作為制冷設備，而且通過一號溫控開關和二號溫度開關分別調(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；使得測量精度高，溫控開關的設置使設備能夠?qū)崿F(xiàn)自動維持在設定溫度，實現(xiàn)自動化，通過數(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監(jiān)測試件土體中未凍水的含量以及土體的溫度變化，能夠及時測得土體不同位置的未凍水含量和土體溫度，具有研宄價值。
【附圖說明】
[0014]圖1為【具體實施方式】一所述的一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置的結(jié)構示意圖，
[0015]圖2為圖1的局部放大圖，
[0016]圖3為圖1的俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:參照圖1和圖2具體說明本實施方式，本實施方式所述的一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，它包括恒溫箱、一號冷機1-1、二號冷機1-2、一號溫控開關2-1、二號溫控開關2-2、試件裝置、隔溫板6、隔溫層7、5個溫度傳感器8和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，
[0018]所述恒溫箱的內(nèi)部設置有試件裝置，試件裝置的四周設置有隔溫層7，隔溫層7的四周設置有隔溫板6，
[0019]所述試件裝置包括試件、一號盤管3-1、二號盤管3-2、一號導熱墊4-1、二號導熱墊4-2、一號乙二醇溶劑5-1和二號乙二醇溶劑5-2，
[0020]試件的頂部設置有一號盤管3-1和一號乙二醇溶劑5-1作為制冷設備，試件的底部設置有二號盤管3-2和二號乙二醇溶劑5-2作為制冷設備，試件與一號盤管3-1和一號乙二醇溶劑5-1之間設置有一號導熱墊4-1，試件與二號盤管3-2和二號乙二醇溶劑5-2之間設置有二號導熱墊4-2，
[0021]—號盤管3-1的一端連接一號溫控開關2-1的一端，一號溫控開關2-1的另一端連接一號冷機1-1的一端，一號冷機1-1的另一端連接一號盤管3-1的另一端，
[0022]二號盤管3-2的一端連接二號溫控開關2-2的一端，二號溫控開關2_2的另一端連接二號冷機1-2的一端，二號冷機1-2的另一端連接二號盤管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和計算機10，
[0024]在試件內(nèi)縱向每隔2cm安裝一個溫度傳感器8，共安裝5個溫度傳感器8，每個溫度傳感器8的溫度感應信號輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀9的溫度感應信號輸入端，數(shù)據(jù)采集儀9的采集信號輸出端連接計算機10的采集信號輸入端。
[0025]本實施方式中，通過在試件的頂部設置有一號盤管和一號乙二醇溶劑作為制冷設備，在試件的底部設置有二號盤管和二號乙二醇溶劑作為制冷設備，而且通過一號溫控開關和二號溫度開關分別調(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共安裝五個溫度傳感器8來測定土體不同位置處的溫度。
[0026]本實施方式中，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，導熱墊4采用鋼板制成，為優(yōu)良導體可縮短土體達到預定溫度所需時間。在制冷時上下兩個由盤管和乙二醇溶劑構成的制冷設備，通過溫控開關和冷機設置成不同的凍結(jié)溫度，從而使試在兩種溫度下進行熱量的傳遞達到預期效果。
[0027]【具體實施方式】二:本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置作進一步說明，本實施方式中，它還包括3個土體水分傳感器12，所述試件的上、中、下位置處各插入3個土體水分傳感器12，3個土體水分傳感器12的水分感應信號輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀9的水分感應信號輸入端。
[0028]本實施方式中，采用3個土體水分傳感器同時測定土體不同位置處的凍結(jié)土體未凍水含量。
[0029]【具體實施方式】三:參照圖3具體說明本實施方式，本實施方式是對【具體實施方式】一所述的一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置作進一步說明，本實施方式中，隔溫層7的厚度為6cm，隔溫板6的厚度為2cm。
【主權項】
1.一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，其特征在于，它包括恒溫箱、一號冷機(1-1)、二號冷機(1-2)、一號溫控開關(2-1)、二號溫控開關(2-2)、試件裝置、隔溫板出)、隔溫層(7)、5個溫度傳感器(8)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)， 所述恒溫箱的內(nèi)部設置有試件裝置，試件裝置的四周設置有隔溫層(7)，隔溫層(7)的四周設置有隔溫板(6)， 所述試件裝置包括試件、一號盤管(3-1)、二號盤管(3-2)、一號導熱墊(4-1)、二號導熱墊(4-2)、一號乙二醇溶劑(5-1)和二號乙二醇溶劑(5-2)， 試件的頂部設置有一號盤管(3-1)和一號乙二醇溶劑(5-1)作為制冷設備，試件的底部設置有二號盤管(3-2)和二號乙二醇溶劑(5-2)作為制冷設備，試件與一號盤管(3-1)和一號乙二醇溶劑(5-1)之間設置有一號導熱墊(4-1)，試件與二號盤管(3-2)和二號乙二醇溶劑(5-2)之間設置有二號導熱墊(4-2)， 一號盤管(3-1)的一端連接一號溫控開關(2-1)的一端，一號溫控開關(2-1)的另一端連接一號冷機(1-1)的一端，一號冷機(1-1)的另一端連接一號盤管(3-1)的另一端， 二號盤管(3-2)的一端連接二號溫控開關(2-2)的一端，二號溫控開關(2-2)的另一端連接二號冷機(1-2)的一端，二號冷機(1-2)的另一端連接二號盤管(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)和計算機(10)， 在試件內(nèi)縱向每隔2cm安裝一個溫度傳感器(8)，共安裝5個溫度傳感器(8)，每個溫度傳感器(8)的溫度感應信號輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀(9)的溫度感應信號輸入端，數(shù)據(jù)采集儀(9)的采集信號輸出端連接計算機(10)的采集信號輸入端。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，其特征在于，它還包括3個土體水分傳感器(12)，所述試件的上、中、下位置處各插入3個土體水分傳感器(12)，3個土體水分傳感器(12)的水分感應信號輸出端均連接數(shù)據(jù)采集儀(9)的水分感應信號輸入端。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，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】一種模擬實際路基土體凍結(jié)溫度以及未凍水含量的測定裝置，涉及路基土體未凍水含量以及土體的溫度測定領域。本實用新型是為了解決現(xiàn)有模擬實際路基土體的凍結(jié)狀況的裝置無法模擬實際凍結(jié)土體的水分傳輸過程，不能做到對溫度的精確控制，實現(xiàn)溫度的漸變，導致測量精度低的問題。本實用新型恒溫箱內(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盤管和乙二醇溶劑作為制冷設備，試件與頂部和底部盤管和乙二醇溶劑之間均有導熱墊，每個盤管兩端分別連溫控開關一端和冷機一端，溫控開關另一端連冷機的另一端，數(shù)據(jù)采集儀同時采集5個溫度傳感器的溫度信號，計算機顯示數(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
【公開號】CN204330642
【申請?zhí)枴緾N201520035706
【發(fā)明人】王紹全, 申楊凡, 陶源, 高斯, 王宇琪, 韓春鵬
【申請人】東北林業(yè)大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2015年1月19日