一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及模拟实际路基土体冻结的未冻水测定装置。属于路基土体未冻水含量以及土体的温度测定领域。
【背景技术】
[0002]由于我国路基土体的冻结温度有差异，不同土体介质间的条件差异较大，要取到各种土体的冻结情况及未冻结的水含量较为复杂，目前有对路基土体冻结温度测量的实验装置，其特点是不能精确对土体冻结温度进行控制，不能模拟路基土体冻结温度随深度的渐变，导致测量精度低；也不能模拟实际冻结土体的水分传输过程，与实际路基土体的测量精度存在差异，不能完全反应土体冻结的真实情况。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型是为了解决现有模拟实际路基土体的冻结状况的装置无法模拟实际冻结土体的水分传输过程，不能做到对温度的精确控制，实现温度的渐变，导致测量精度低的问题。现提供一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置。
[0004]一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，它包括恒温箱、一号冷机、二号冷机、一号温控开关、二号温控开关、试件装置、隔温板、隔温层、5个温度传感器和数据采集系统，
[0005]所述恒温箱的内部设置有试件装置，试件装置的四周设置有隔温层，隔温层的四周设置有隔温板，
[0006]所述试件装置包括试件、一号盘管、二号盘管、一号导热垫、二号导热垫、一号乙二醇溶剂和二号乙二醇溶剂，
[0007]试件的顶部设置有一号盘管和一号乙二醇溶剂作为制冷设备，试件的底部设置有二号盘管和二号乙二醇溶剂作为制冷设备，试件与一号盘管和一号乙二醇溶剂之间设置有一号导热垫，试件与二号盘管和二号乙二醇溶剂之间设置有二号导热垫，
[0008]一号盘管的一端连接一号温控开关的一端，一号温控开关的另一端连接一号冷机的一端，一号冷机的另一端连接一号盘管的另一端，
[0009]二号盘管的一端连接二号温控开关的一端，二号温控开关的另一端连接二号冷机的一端，二号冷机的另一端连接二号盘管的另一端，
[0010]数据采集系统包括数据采集仪和计算机，
[0011 ] 在试件内纵向每隔2cm安装一个温度传感器，共安装5个温度传感器，每个温度传感器的温度感应信号输出端均连接数据采集仪的温度感应信号输入端，数据采集仪的采集信号输出端连接计算机的采集信号输入端。
[0012]一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，它还包括3个土体水分传感器，所述试件的上、中、下位置处各插入3个土体水分传感器，3个土体水分传感器的水分感应信号输出端均连接数据采集仪的水分感应信号输入端。
[0013]本发明的有益效果为:通过在试件的顶部设置有一号盘管和一号乙二醇溶剂作为制冷设备，在试件的底部设置有二号盘管和二号乙二醇溶剂作为制冷设备，而且通过一号温控开关和二号温度开关分别调节上下两端制冷温度不同保证了试件两端的温度差，又因土体是均匀传热的从而保证使试件内部出现温度的渐变，模拟实际路基土体的冻结状态下的温度和土体中水分的迀移情况；使得测量精度高，温控开关的设置使设备能够实现自动维持在设定温度，实现自动化，通过数据采集系统，温度传感器，土体水分传感器能够实时监测试件土体中未冻水的含量以及土体的温度变化，能够及时测得土体不同位置的未冻水含量和土体温度，具有研宄价值。
【附图说明】
[0014]图1为【具体实施方式】一所述的一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置的结构示意图，
[0015]图2为图1的局部放大图，
[0016]图3为图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0017]【具体实施方式】一:参照图1和图2具体说明本实施方式，本实施方式所述的一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，它包括恒温箱、一号冷机1-1、二号冷机1-2、一号温控开关2-1、二号温控开关2-2、试件装置、隔温板6、隔温层7、5个温度传感器8和数据采集系统，
[0018]所述恒温箱的内部设置有试件装置，试件装置的四周设置有隔温层7，隔温层7的四周设置有隔温板6，
[0019]所述试件装置包括试件、一号盘管3-1、二号盘管3-2、一号导热垫4-1、二号导热垫4-2、一号乙二醇溶剂5-1和二号乙二醇溶剂5-2，
[0020]试件的顶部设置有一号盘管3-1和一号乙二醇溶剂5-1作为制冷设备，试件的底部设置有二号盘管3-2和二号乙二醇溶剂5-2作为制冷设备，试件与一号盘管3-1和一号乙二醇溶剂5-1之间设置有一号导热垫4-1，试件与二号盘管3-2和二号乙二醇溶剂5-2之间设置有二号导热垫4-2，
[0021]—号盘管3-1的一端连接一号温控开关2-1的一端，一号温控开关2-1的另一端连接一号冷机1-1的一端，一号冷机1-1的另一端连接一号盘管3-1的另一端，
[0022]二号盘管3-2的一端连接二号温控开关2-2的一端，二号温控开关2_2的另一端连接二号冷机1-2的一端，二号冷机1-2的另一端连接二号盘管3-2的另一端，
[0023]数据采集系统包括数据采集仪9和计算机10，
[0024]在试件内纵向每隔2cm安装一个温度传感器8，共安装5个温度传感器8，每个温度传感器8的温度感应信号输出端均连接数据采集仪9的温度感应信号输入端，数据采集仪9的采集信号输出端连接计算机10的采集信号输入端。
[0025]本实施方式中，通过在试件的顶部设置有一号盘管和一号乙二醇溶剂作为制冷设备，在试件的底部设置有二号盘管和二号乙二醇溶剂作为制冷设备，而且通过一号温控开关和二号温度开关分别调节上下两端制冷温度不同保证了试件两端的温度差，又因土体是均匀传热的从而保证使试件内部出现温度的渐变，模拟实际路基土体的冻结状态下的温度，采用在试件内纵向每隔2cm共安装五个温度传感器8来测定土体不同位置处的温度。
[0026]本实施方式中，隔温层7采用6cm厚聚氨酯I3U发泡剂填充，隔温板6采用2cm厚的苯板，导热垫4采用钢板制成，为优良导体可缩短土体达到预定温度所需时间。在制冷时上下两个由盘管和乙二醇溶剂构成的制冷设备，通过温控开关和冷机设置成不同的冻结温度，从而使试在两种温度下进行热量的传递达到预期效果。
[0027]【具体实施方式】二:本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置作进一步说明，本实施方式中，它还包括3个土体水分传感器12，所述试件的上、中、下位置处各插入3个土体水分传感器12，3个土体水分传感器12的水分感应信号输出端均连接数据采集仪9的水分感应信号输入端。
[0028]本实施方式中，采用3个土体水分传感器同时测定土体不同位置处的冻结土体未冻水含量。
[0029]【具体实施方式】三:参照图3具体说明本实施方式，本实施方式是对【具体实施方式】一所述的一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置作进一步说明，本实施方式中，隔温层7的厚度为6cm，隔温板6的厚度为2cm。
【主权项】
1.一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，其特征在于，它包括恒温箱、一号冷机(1-1)、二号冷机(1-2)、一号温控开关(2-1)、二号温控开关(2-2)、试件装置、隔温板出)、隔温层(7)、5个温度传感器(8)和数据采集系统， 所述恒温箱的内部设置有试件装置，试件装置的四周设置有隔温层(7)，隔温层(7)的四周设置有隔温板(6)， 所述试件装置包括试件、一号盘管(3-1)、二号盘管(3-2)、一号导热垫(4-1)、二号导热垫(4-2)、一号乙二醇溶剂(5-1)和二号乙二醇溶剂(5-2)， 试件的顶部设置有一号盘管(3-1)和一号乙二醇溶剂(5-1)作为制冷设备，试件的底部设置有二号盘管(3-2)和二号乙二醇溶剂(5-2)作为制冷设备，试件与一号盘管(3-1)和一号乙二醇溶剂(5-1)之间设置有一号导热垫(4-1)，试件与二号盘管(3-2)和二号乙二醇溶剂(5-2)之间设置有二号导热垫(4-2)， 一号盘管(3-1)的一端连接一号温控开关(2-1)的一端，一号温控开关(2-1)的另一端连接一号冷机(1-1)的一端，一号冷机(1-1)的另一端连接一号盘管(3-1)的另一端， 二号盘管(3-2)的一端连接二号温控开关(2-2)的一端，二号温控开关(2-2)的另一端连接二号冷机(1-2)的一端，二号冷机(1-2)的另一端连接二号盘管(3-2)的另一端，数据采集系统包括数据采集仪(9)和计算机(10)， 在试件内纵向每隔2cm安装一个温度传感器(8)，共安装5个温度传感器(8)，每个温度传感器(8)的温度感应信号输出端均连接数据采集仪(9)的温度感应信号输入端，数据采集仪(9)的采集信号输出端连接计算机(10)的采集信号输入端。
2.根据权利要求1所述的一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，其特征在于，它还包括3个土体水分传感器(12)，所述试件的上、中、下位置处各插入3个土体水分传感器(12)，3个土体水分传感器(12)的水分感应信号输出端均连接数据采集仪(9)的水分感应信号输入端。
3.根据权利要求1所述的一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，其特征在于，隔温层(7)的厚度为6cm，隔温板￠)的厚度为2cm。
【专利摘要】一种模拟实际路基土体冻结温度以及未冻水含量的测定装置，涉及路基土体未冻水含量以及土体的温度测定领域。本实用新型是为了解决现有模拟实际路基土体的冻结状况的装置无法模拟实际冻结土体的水分传输过程，不能做到对温度的精确控制，实现温度的渐变，导致测量精度低的问题。本实用新型恒温箱内部有试件装置，试件装置四周由内到外有隔温层和隔温板，试件顶部和底部分别设盘管和乙二醇溶剂作为制冷设备，试件与顶部和底部盘管和乙二醇溶剂之间均有导热垫，每个盘管两端分别连温控开关一端和冷机一端，温控开关另一端连冷机的另一端，数据采集仪同时采集5个温度传感器的温度信号，计算机显示数据采集仪采集的温度信息。它用于模拟土体冻结温度。
【IPC分类】G01N25-04, G01N33-24
【公开号】CN204330642
【申请号】CN201520035706
【发明人】王绍全, 申杨凡, 陶源, 高斯, 王宇琪, 韩春鹏
【申请人】东北林业大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年1月19日