土壤源热泵竖直地埋管回灌密实度测试系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤源热栗技术领域，尤其涉及一种土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统。
【背景技术】
[0002]由于节能和环保的需求，目前采用竖直地埋管的土壤源热栗得到了大量的应用和推广，但是，在采用竖直地埋管的土壤源热栗在应用过程中也暴漏出来很多问题，其中非常重要的一点就是竖直地埋管的施工质量问题，由于地埋管埋设属于隐蔽工程，钻孔回灌后，很难对其回灌质量进行检测，因此，部分不掌握技术要领，或者部分不具有专业知识的施工单位，在竖直地埋管回灌时往往会采取一些不恰当的措施，匆匆完工后即无法检验，导致了部分项目由于回灌质量差，造成竖直地埋管的换热效果不理想，影响了整个土壤源热栗的运行，严重的甚至项目完全废弃无法使用，因此如何检验竖直地埋管的回灌质量，即如何鉴别竖直地埋管回灌的密实度是一个工程应用的难题。
[0003]由于竖直地埋管钻孔回灌后，就永久置于地下，当前没有有效的物理探测手段，能对其进行密实度测试，通常采用的借用岩土热物性测试仪，测得竖直地埋管内静止水温，通过水温的比较，根据经验判断其回灌密实度，误差较大。
[0004]另外也有人提出，在地下埋设信号发生器，然后通过在整个竖直地埋管的信号变化判断密实度情况，这种情况可操作性很差，因为竖直地埋管的埋设均在10m左右，甚至更深，而钻孔管径很小，将信号发生器放置在埋管底部难以实现。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统，能够准确测量竖直地埋管回灌密实度。
[0006]本实用新型第一方面提供一种土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统，该系统包括:信号发射采集设备、信号传输线、数据分析设备和绞车；
[0007]所述信号发射采集设备分别与所述信号传输线的第一端以及所述绞车的线缆连接，所述信号传输线的第二端与所述数据分析设备连接，所述数据分析设备还与所述绞车的记录仪连接；
[0008]所述绞车用于通过所述线缆将所述信号发射采集设备放置在竖直地埋管中的测量位置，以及通过所述记录仪将所述测量位置的信息发送给所述数据分析设备；
[0009]所述信号发射采集设备用于产生并发射预设强度的放射线，并检测经所述测量位置周围的回灌层反射回来的放射线的强度；
[0010]所述信号传输线用于将所述信号发射采集设备检测到的反射回来的放射线的强度传输给所述数据分析设备；
[0011]所述数据分析设备用于根据所述信号发射采集设备检测到的反射回来的放射线的强度、所述信号发射采集设备发射的放射线的强度和所述测量位置的信息，计算得到所述测量位置周围的回灌层的体积密度，根据所述测量位置周围的回灌层的体积密度确定所述测量位置周围的回灌层的密实度。
[0012]可选的，所述信号发射采集设备包括:放射源、第一放射探测器和第二放射探测器，所述第一放射探测器的位置高于所述放射源，所述第二放射探测器的位置高于所述第一放射探测器；
[0013]所述放射源用于产生并发射所述预设强度的放射线；
[0014]所述第一放射探测器和所述第二放射探测器检测经所述测量位置周围的回灌层反射回来的放射线的强度。
[0015]可选的，所述数据分析设备包括:缆线长度信号补偿模块、信号放大器、计算模块和显示器，所述缆线长度信号补偿模块的输入端与所述信号传输线的第二端连接，所述缆线长度信号补偿模块的输出端与所述信号放大器的输入端连接，所述信号放大器的输出端与所述计算模块的输入端连接，所述计算模块的输出端与所述显示器连接；
[0016]所述缆线长度信号补偿模块用于对所述信号传输线传输来的信号进行缆线长度补偿后传输给所述信号放大器；
[0017]所述信号放大器用于对所述缆线长度信号补偿模块输出的信号进行放大后传输给所述计算模块；
[0018]所述计算模块用于对所述信号放大器输出的信号进行识别得到所述信号发射采集设备检测到的反射回来的放射线的强度，根据所述信号发射采集设备检测到的反射回来的放射线的强度、所述信号发射采集设备发射的放射线的强度和所述测量位置的信息，计算得到所述测量位置周围的回灌层的体积密度，根据所述测量位置周围的回灌层的体积密度确定所述测量位置周围的回灌层的密实度；
[0019]所述显示器用于显示所述测量位置、所述测量位置周围的回灌层的体积密度以及所述测量位置周围的回灌层的密实度。
[0020]可选的，所述数据分析设备还包括:
[0021]存储模块，用于存储所述测量位置、所述测量位置周围的回灌层的体积密度以及所述测量位置周围的回灌层的密实度；
[0022]打印模块，用于打印所述测量位置、所述测量位置周围的回灌层的体积密度以及所述测量位置周围的回灌层的密实度。
[0023]可选的，所述信号发射采集设备还包括:
[0024]温度采集器，用于采集所述测量位置周围的温度；
[0025]所述数据传输线还用于将所述测量位置周围的温度发送给所述数据分析设备；
[0026]所述显示器还用于显示所述测量位置周围的温度。
[0027]本实用新型提供的土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统包括:信号发射采集设备、信号传输线、数据分析设备和绞车，通过信号发射采集设备产生并发射预设强度的放射线，以及检测经测量位置周围的回灌层反射回来的放射线的强度，信号传输线将信号发射采集设备检测到的反射回来的放射线的强度传输给数据分析设备，数据分析设备根据信号发射采集设备发生的放射线线的强度、检测到的反射回来的放射线的强度和测量位置的信息，计算得到测量位置周围的回灌层的体积密度，根据测量位置周围的回灌层的体积密度确定测量位置周围的回灌层的密实度。利用放射线测量回灌层的体积密度，根据回灌层的体积密度确定回灌层的密实度，保证测量结果的准确性。
【附图说明】
[0028]图1为本实用新型提供的一种土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统的结构示意图；
[0029]图2为本实用新型提供的一种信号发射采集设备的结构示意图；
[0030]图3为本实用新型提供的另一种土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统的结构示意图。
[0031 ] 附图标记说明:
[0032]信号发射采集设备:1;信号传输线:2;
[0033]绞车:3;数据分析设备:4;
[0034]放射源:11;第一放射探测器:12;
[0035]第二放射探测器:13;温度采集器14;
[0036]缆线长度信号补偿模块:41;信号放大器:42;
[0037]计算模块:43;显示器:44。
【具体实施方式】
[0038]土壤源热栗是一种通过与土壤进行热交换而实现对地面建筑物制冷或供暖的设备，土壤源热栗中与土壤进行热交换的主要部件是竖直U型地埋管，在安装土壤源热栗的过程中，首先在土壤中钻孔，然后将竖直U型地埋管放置在钻孔中，最后向钻孔孔壁和U地埋管之间注入回灌材料，回灌材料用来密封钻孔，防止地面水及地下不同含水层之间通过钻孔造成渗透，同时增强竖直U型地埋管与周围土壤的换热作用，因此，在施工完成后需要对回灌体的密实度进行测量。本实用新型提供的土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统就是用来对土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度进行测量。
[0039]图1为本实用新型提供的一种土壤源热栗竖直地埋管回灌密实度测试系统的结构示意图，如图1所示，该系统包括:信号发射采集设备1、信号传输线2、绞车3和数据分析设备4，信号发射采集设备I分别与信号传输线2的第一端以及绞车3的线缆连接，信号传输线2的第二端与数据分析设备4连接，数据分析设备4还与绞车3的记录仪连接。
[0040]绞车3用于通过线缆将信号发射采集设备I放置在竖直地埋管中的测量位置，以及通过记录仪将测量位置的信息发送给数据分析设备4。竖直地埋管通常较长，可以分段测量，例如，每隔I米或2米测量一次，通过控制绞车3的线缆长度可以将信号发射采集设备I放置准确的测量位置，绞车3的线缆长度表示的就是竖直地埋管中的测量位置，因此，绞车3的记录仪将线缆长度作为测量位置的信息发送给数据分析设备4。
[0041]信号发射采集设备I用于产生并发射预设强度的放射线，放射线包括:γ射线(伽马射线)、Χ射线、α射线、β射线等，本实用新型并不对放射线的类别进行限制，满足测试条件需求，且不违反国家相关规定的射线均可以尝试采用，信号发射采集设备I可以采用已有的任何放射线。放射线粒子放射出去会部分被检测位置周围的回灌层散射吸收，剩余的放射线粒子会被反射回来，信号发射采集设备I检测经测量位置周围的回灌层反射回来的放射线粒子的强度，信号传输线2用于将信号发射采集设备I检测到的反射回来的放射线的强度传输给数据分析设备4 ο由于信号发射采集设备I置于地埋管内部，虽然管内光滑，但是仍可能存在不同程度不同角度的旋转及弯曲，因此，信号发射采集设备I的设计需要充分考虑实际应用因素，且由于目前市场上应用的地埋管管材直径的限制，信号发射采集设备I的尺寸可以采用直径小于15mm，长度小于40 cm的结构。
[0042]数据分析设备4用于根据信号发射采集设备I检测到的反射回来的放射线的强度、信号发射采集设备I发射的放射线的强度和测量位置的信息，计算得到测量位置周围的回灌层的体积密度，根据测量位置周围的回灌层的体积密度确定测量位置周围的回灌层的密实度。
[0043]其中，信号发射采集设备I发射的放射线的强度可以预先保存在数据分析设备4中，也可以由信号发射采集设备I发送给数据分析设备4。数据分析设备4根据信号发射采集设备I检测到的反射回来的放射线的强度和信号发射采集设备I发射的放射线的强度可以计算得到测量位置周围的回灌层的体积密度，如何计算体积密度为现有技术，这里不再赘述。在计算得到回灌层的体积密度后，比较回灌层的体积密度和回