一种模拟土壤冻融循环实验装置

1.本实用新型涉及土壤冻融循环实验技术领域，具体是指一种模拟土壤冻融循环实验装置。


背景技术：

2.土壤的冻融是一个非常复杂的过程，它伴随物理、物理化学、力学的现象和子过程，最主要的包括水分、热量的传输、水分相变和盐分的积聚过程。冻土是一种对温度极为敏感的土体介质，冻融过程中伴随着水分和盐分的积聚，进而造成季节性冻土产生冻胀和融沉现象。
3.现在的冻融实验装置大都是分开进行的，这样的情况下，就需要将土壤从装置的内部取出，进而就会影响到实验数据的准确性，另外，在进行冻融实验的过程中，冷气和热量的扩散十分的慢，这样也会影响到冻融的实验效率。
4.现有技术公开了一种土壤冻融循环实验装置，申请号：cn202022936540.4；包括箱体，所述箱体的内壁固定连接有保温层，所述保温层的上端内壁固定连接有第一电机，所述第一电机的一端延伸设置有转轴，所述转轴的一端固定连接有扇叶，所述保温层的内壁且位于第一电机的下方设置有第一空腔，所述第一空腔的内部设置有冷凝管，所述第一空腔的右侧固定连接有隔板，所述隔板的右侧固定连接有第二空腔，所述第二空腔的内壁固定连接有固定板，隔板的表面设置有空槽且空槽的内壁固定连接有电动推杆，所述电动推杆的一端固定连接有闭合板；其是通过闭合板将两个空腔进行分隔从而做到在一个箱体内进行土壤冻融循环。但是，其缺陷在于，当闭合板打开后，两个空腔之间的空气相互流通，进而使两个空腔的温度波动较大、导致能量损失大，一方面，恢复原有温度需要较多的时间，另一方面，在恢复温度时需要消耗较多的电能；其次，该专利中其支撑块需要在两个空腔之间移动，并且闭合板无法密封供空腔移动的空隙，所以即使关闭闭合板，两个空腔之前也会有较多的热量交换，因此，亟待研究一种模拟土壤冻融循环实验装置来解决上述提出的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题就是克服以上的技术缺陷，提供一种结构简单，实用性强，在实验样品转场过程中能量损失较小，使用效果好的一种模拟土壤冻融循环实验装置。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种模拟土壤冻融循环实验装置，包括外壳体和内保温层，所述内保温层设置于外壳体内壁，还包括内分隔结构，内分隔结构将实验装置内分割为冷冻仓和加温仓，内分隔结构具有中间过度仓，中间过度仓两侧均设有隔断门；还包括实验样本承载机构和驱动其在冷冻仓、中间过渡仓、加温仓移动的驱动机构，所述中间过渡仓内能够容纳实验样本承载机构。
7.进一步的，所述驱动机构设置于内保温层内部的下侧，驱动机构包括横隔板、减速电机、驱动螺杆、滑块、强磁铁一；所述横隔板水平设置在内保温层内部，冷冻仓、加温仓、中
间过度仓均设置于横隔板上侧，横隔板下侧分隔设置为驱动仓。
8.进一步的，减速电机设置于驱动仓一端，驱动螺杆一端与减速电机输出端相连接，另一端与内保温层转动连接，驱动螺杆为穿过冷冻仓、中间过渡仓、加温仓方向设置；所述滑块套接啮合在驱动螺杆上，滑块顶部设置强磁铁一。
9.进一步的，所述实验样本承载机构包括滑动小车、承载槽和强磁铁二，所述滑动小车滑动设置在横隔板上，滑动小车上设有用于承载和检测样品的承载槽，所述强磁铁二固定设置于滑动小车底部，强磁铁二间隔横隔板与强磁铁一磁吸配合。
10.进一步的，所述冷冻仓上侧设有制冷部，加温仓上侧设有加温部；制冷部、加温部上侧均设有循环风扇。
11.进一步的，所述循环风扇包括驱动电机、扇叶，所述扇叶设置于外壳体内部，驱动电机设置于外壳体顶部，驱动电机输出端穿过外壳体和内保温层驱动扇叶转动。
12.本实用新型与现有技术相比的优点在于：本实用新型模拟土壤冻融循环实验装置设有中间过渡仓，并设有两个隔断门，在实验样本承载机构需要转场时，经过中间过度仓，从而可以避免冷冻仓和加温仓直接相连通；由于设有横隔板，有效将驱动机构与上侧的三个仓室分隔，并且通过磁铁的磁力驱动实验样本承载机构移动，从而实现冷冻仓与加温仓完全隔离，避免能量消耗。
附图说明
13.图1是本实用新型一种模拟土壤冻融循环实验装置的结构示意图。
14.如图所示：1、外壳体；2、内保温层；3、内分隔结构；4、冷冻仓；5、加温仓；6、中间过渡仓；7、隔断门；8、横隔板；9、减速电机；10、驱动螺杆；11、滑块；12、强磁铁一；13、滑动小车；14、承载槽；15、强磁铁二；16、制冷部；17、加温部；18、循环风扇。
具体实施方式
15.下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
16.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
17.一种模拟土壤冻融循环实验装置，包括外壳体1和内保温层2，所述内保温层2设置于外壳体1内壁，还包括内分隔结构3，内分隔结构3将实验装置内分割为冷冻仓4和加温仓5，内分隔结构3具有中间过度仓，中间过度仓两侧均设有隔断门7；还包括实验样本承载机构和驱动其在冷冻仓4、中间过渡仓6、加温仓5移动的驱动机构，所述中间过渡仓6内能够容纳实验样本承载机构；内分隔仓一则可以分隔形成冷冻仓4和加温仓5，其下方还设有中间
过渡仓6，在实验样本承载机构需要转场时，先打开相应一侧的隔断门7，由驱动机构将实验样本移动至中间过渡仓6，然后关闭该侧隔断门7，关闭后，打开另一侧的隔断门7，再将实验样本移动移动至目的地；经过中间过渡仓6的设置，避免了现有技术中在样本转场时，冷冻仓4和加温仓5中空气直接对流造成的能量损失。
18.进一步的，为了使驱动机构中为滑块11移动设置的通孔直接连通冷冻仓4和加温仓5，本装置的驱动机构为利用磁力的不接触式驱动，所述驱动机构设置于内保温层2内部的下侧，驱动机构包括横隔板8、减速电机9、驱动螺杆10、滑块11、强磁铁一12；所述横隔板8水平设置在内保温层2内部，冷冻仓4、加温仓5、中间过度仓均设置于横隔板8上侧，横隔板8下侧分隔设置为驱动仓。减速电机9设置于驱动仓一端，驱动螺杆10一端与减速电机9输出端相连接，另一端与内保温层2转动连接，减速电机9的转动使驱动螺杆10进行转动，而滑块11与驱动螺杆10啮合，从而使滑块11可以沿驱动螺杆10方向移动，而驱动螺杆10为穿过冷冻仓4、中间过渡仓6、加温仓5方向设置，所以可以通过磁力驱动上侧的实验样本承载机构穿过上侧的三个仓，并且可以在任何仓内停留；所述滑块11套接啮合在驱动螺杆10上，滑块11顶部设置强磁铁一12。所述实验样本承载机构包括滑动小车13、承载槽14和强磁铁二15，所述滑动小车13滑动设置在横隔板8上，滑动小车13上设有用于承载和检测样品的承载槽14，所述强磁铁二15固定设置于滑动小车13底部，强磁铁二15间隔横隔板8与强磁铁一12磁吸配合；通过改变两个磁铁之间的距离可以控制驱动滑动小车13的力度。
19.所述冷冻仓4上侧设有制冷部16，加温仓5上侧设有加温部17；制冷部16、加温部17上侧均设有循环风扇18。所述循环风扇18包括驱动电机、扇叶，所述扇叶设置于外壳体1内部，驱动电机设置于外壳体1顶部，驱动电机输出端穿过外壳体1和内保温层2驱动扇叶转动；循环风扇18可以加速两个仓室内各自的空气流动，从而使仓室内温度均一，并且由于驱动电机外置，从而驱动电机不会受到仓室内温度的影响，还方便散热。
20.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，具体实施方式中所示的也只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。