專利名稱：一種柜式巖土熱響應(yīng)測試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種對淺層地下巖土的熱學(xué)物理數(shù)據(jù)進(jìn)行測量的儀器。
背景技術(shù)：
地?zé)嵊捎谄錆崈?，無污染，越來越受到廣大用戶的青睞。在采集地?zé)岬臅r(shí)候，每個(gè)地?zé)峥變?nèi)的換熱情況均需了解。地?zé)峥状蚨嗔耍斐衫速M(fèi)，打少了又對后續(xù)的工程造成影響。重慶地區(qū)地下巖土雖以砂巖為主，但埋管換熱值則因巖層發(fā)育差異、地下水分布差異、 巖性差異、地殼運(yùn)動(dòng)后巖石的破碎狀況差異，巖土沿孔深分布比例差異，會(huì)出現(xiàn)一定的差別，且各地區(qū)，同一地區(qū)不同的場地差異明顯，要想準(zhǔn)確的開展地源熱泵的工程設(shè)計(jì)，首先要有測試場地的地下熱物性的手段，才能獲得符合原始場地準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)依據(jù)值。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種可以對地?zé)峥變?nèi)的換熱情況進(jìn)行精確測量的柜式巖土熱響應(yīng)測試儀。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案所述測試儀包括U形的地埋換熱管；進(jìn)水管和出水管，地埋換熱管的兩端分別與進(jìn)水管和出水管相接；常壓水箱，通過連接有電磁流量計(jì)和水泵的管道經(jīng)加熱器與出水管相連，進(jìn)水管連接至常壓水箱的出口；進(jìn)水管、地埋換熱管、出水管和加熱器組成一個(gè)水流循環(huán)系統(tǒng)；所述水泵兩側(cè)進(jìn)水口和出水口上連接有具有閥門的回流管道；控制電路，所述控制電路包括交流穩(wěn)壓器，交流穩(wěn)壓器分別為電子調(diào)壓器、電功率計(jì)、數(shù)字記錄儀器、電磁流量計(jì)提供穩(wěn)定的電能輸入；電子調(diào)壓器的輸出端經(jīng)開關(guān)連接有加熱電阻絲組成的加熱器，測量加熱器功率的電功率計(jì)連接至交流穩(wěn)壓器的輸出端，套在電子調(diào)壓器輸出端導(dǎo)線上的電流互感器計(jì)與電功率計(jì)相連，電流互感器計(jì)將采集的電子調(diào)壓器輸出電流傳給電功率計(jì)，數(shù)字記錄儀分別與設(shè)置在進(jìn)水管入口的溫度傳感器、設(shè)置在出水管出口的溫度傳感器、電功率計(jì)、電磁流量計(jì)輸出端相連。為了方便對管道內(nèi)補(bǔ)水，所述常壓水箱內(nèi)設(shè)置有液位計(jì)，并且與帶有外補(bǔ)水防水閥的管道相連。為了方便管道連接，所述進(jìn)口管與出口管上具有接頭，地埋換熱管通過接頭與進(jìn)口管和出口管相接；所述接頭包括與進(jìn)口管或出口管熱熔連接的母套，母套外側(cè)套接有外套，母套的外表面設(shè)置有外螺紋，外套內(nèi)表面具有與母套外表面相配合的內(nèi)螺紋，且外套與母套之間設(shè)置有0形密封圈。為了方便將管道內(nèi)的空氣排出，所述加熱器的出口管道上設(shè)置有排空氣閥。本裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可以通過從出口管流出水的溫度、從入口管流入水的溫度及水的流量就可以準(zhǔn)確的計(jì)算出某個(gè)地?zé)峥變?nèi)的熱交換情況，為后續(xù)的施工打下良好的基礎(chǔ)，且裝置中流量調(diào)整簡單，無需精確的電子變頻器對水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步減低了成本。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的三維圖；圖3為本實(shí)用新型中控制電路的電路圖；圖4為未插接管子前的接頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為插接中接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為插接完成后接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述如圖1和圖2所示，一種柜式巖土熱響應(yīng)測試儀，包括U形的地埋換熱管4 ；進(jìn)水管和出水管，地埋換熱管4的兩端分別與進(jìn)水管和出水管相接；進(jìn)水管的入口處和出水管的出口處設(shè)置有進(jìn)水口的溫度傳感器8和出水口的溫度傳感器3。常壓水箱7，通過連接有電磁流量計(jì)10和水泵9的管道經(jīng)加熱器2與出水管相連，進(jìn)水管連接至常壓水箱7的出口； 進(jìn)水管、地埋換熱管、加熱器和出水管組成一個(gè)水流循環(huán)系統(tǒng)。水泵9兩側(cè)的管道上連接有具有閥門11的回流管道。在進(jìn)行流量調(diào)整時(shí)，只需要調(diào)節(jié)閥門11，調(diào)節(jié)回流管道中的流量， 進(jìn)而對輸送管道中的輸送流量進(jìn)行比較精確的調(diào)整。常壓水箱內(nèi)設(shè)置有液位計(jì)，并且設(shè)置有外補(bǔ)水防水閥6的管道與常壓水箱7相連， 加熱器的出口管道上設(shè)置有排空氣閥1，便于排出管道內(nèi)的空氣。工作時(shí)，常壓水箱內(nèi)7內(nèi)的水通過水泵9流過流量計(jì)，進(jìn)入加熱器，加熱器將進(jìn)入地埋換熱管的水加熱到某一溫度，然后注入地下，經(jīng)過地下?lián)Q熱后，從地面排出。通過測量地埋換熱管道入口和出口水溫、電功率計(jì)和水的流量可以計(jì)算得出換熱值，從而得出該地?zé)峥變?nèi)的換熱量值，由此分析計(jì)算出綜合熱物性參數(shù)、鉆孔單位延米換熱量。如圖3所示，控制電路，包括交流穩(wěn)壓器12-1，交流穩(wěn)壓器12-1分別為電子調(diào)壓器 12-2、電磁流量計(jì)、電功率計(jì)12-3和數(shù)字記錄儀器12-4提供穩(wěn)定的電能輸入；電子調(diào)壓器 12-2的輸出端經(jīng)開關(guān)12-5連接有加熱電阻絲組成的加熱器12-6，電功率計(jì)12_3連接至交流穩(wěn)壓器12-1的輸出端，套在電子調(diào)壓器輸出端導(dǎo)線上的電流互感器計(jì)12-7與電功率計(jì) 12-3相連，電流互感器計(jì)12-7將采集的電子調(diào)壓器12-2輸出電流傳給電功率計(jì)12_3，數(shù)字記錄儀12-4分別與設(shè)置在進(jìn)水口的溫度傳感器8，設(shè)置在出水口的溫度傳感器3電磁流量計(jì)10和電功率計(jì)12-3相連。其中開關(guān)12-5為3個(gè)電流接觸器，圖1中12_5_1部分和12_5_2部分分別表示的為接觸器位于主電路的部分和接觸器中小電流的控制部分。通過關(guān)閉電流接觸器的個(gè)數(shù)， 可以調(diào)整加熱器中的功率總量。電子調(diào)壓器12-2可以對輸出的電壓進(jìn)行微調(diào)，進(jìn)而對加熱器的功率進(jìn)行微調(diào)，電流互感器將感應(yīng)到的電流信號傳給電功率計(jì)，進(jìn)行功率計(jì)算等。數(shù)字記錄儀采集溫度變化信息為后期熱量計(jì)算提供依據(jù)。[0028]如圖4所述，測試儀的出水管和進(jìn)水管上均設(shè)置有接頭13，U形地埋換熱管通過接頭與出水管和進(jìn)水管相接。其中接頭的結(jié)構(gòu)包括與出水管或進(jìn)水管熱熔連接的母套13-1， 外套13-2套在母套13-1上，母套13-1的外表面設(shè)置有外螺紋，外套13-2內(nèi)表面具有與母套13-1外表面相配合的內(nèi)螺紋，且外套13-2與母套13-1之間設(shè)置有0形密封圈13_3。如圖5所示，U形地埋換熱管的管頭13-4插入母套13-1中，此時(shí)0形密封圈13_3 為受壓前的自由狀態(tài)。如圖6所示，旋緊外套2，這時(shí)，0形密封圈13-3受到擠壓變形，緊貼U形地埋換熱管的管頭13-4外壁，實(shí)現(xiàn)水密封的效果。此種接頭結(jié)構(gòu)簡單，連接兩段管道方便、快捷，提高了操作人員的工作效率。
權(quán)利要求1.一種柜式巖土熱響應(yīng)測試儀，其特征在于所述測試儀包括 U形的地埋換熱管；進(jìn)水管和出水管，地埋換熱管的兩端分別與進(jìn)水管和出水管相接； 常壓水箱，通過連接有電磁流量計(jì)和水泵的管道經(jīng)加熱器與出水管相連，進(jìn)水管連接至常壓水箱的出口；進(jìn)水管、地埋換熱管、出水管和加熱器組成一個(gè)水流循環(huán)系統(tǒng)； 所述水泵兩側(cè)進(jìn)水口和出水口上連接有具有閥門的回流管道； 控制電路，所述控制電路包括交流穩(wěn)壓器，交流穩(wěn)壓器分別為電子調(diào)壓器、電功率計(jì)、 數(shù)字記錄儀器、電磁流量計(jì)提供穩(wěn)定的電能輸入；電子調(diào)壓器的輸出端經(jīng)開關(guān)連接有加熱電阻絲組成的加熱器，測量加熱器功率的電功率計(jì)連接至交流穩(wěn)壓器的輸出端，套在電子調(diào)壓器輸出端導(dǎo)線上的電流互感器計(jì)與電功率計(jì)相連，電流互感器計(jì)將采集的電子調(diào)壓器輸出電流傳給電功率計(jì)，數(shù)字記錄儀分別與設(shè)置在進(jìn)水管入口的溫度傳感器、設(shè)置在出水管出口的溫度傳感器、電功率計(jì)、電磁流量計(jì)輸出端相連。
2.如權(quán)利要求1所述的柜式巖土熱響應(yīng)測試儀，其特征在于所述常壓水箱內(nèi)設(shè)置有液位計(jì)，并且與帶有外補(bǔ)水防水閥的管道相連。
3.如權(quán)利要求1或2所述的柜式巖土熱響應(yīng)測試儀，其特征在于所述進(jìn)口管與出口管上具有接頭，地埋換熱管通過接頭與進(jìn)口管和出口管相接；所述接頭包括與進(jìn)口管或出口管熱熔連接的母套，母套外側(cè)套接有外套，母套的外表面設(shè)置有外螺紋，外套內(nèi)表面具有與母套外表面相配合的內(nèi)螺紋，且外套與母套之間設(shè)置有0形密封圈。
4.如權(quán)利要求3所述的柜式巖土熱響應(yīng)測試儀，其特征在于所述加熱器的出口管道上設(shè)置有排空氣閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種柜式巖土熱響應(yīng)測試儀，關(guān)鍵在于所述測試儀包括U形的地埋換熱管；進(jìn)水管和出水管，地埋換熱管的兩端分別與進(jìn)水管和出水管相接；常壓水箱，通過連接有流量計(jì)和水泵的管道經(jīng)加熱器與出水管相連，進(jìn)水管連接至常壓水箱的出口；進(jìn)水管、地埋換熱管、出水管和加熱器組成一個(gè)水流循環(huán)系統(tǒng)；所述水泵兩側(cè)的進(jìn)水口和出水口上連接有具有閥門的回流管道；本裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可以通過從出口管流出水的溫度、從入口管流入水的溫度及水的流量電加熱水的功率，就可以準(zhǔn)確的計(jì)算出某個(gè)地?zé)峥變?nèi)的熱交換情況，為后續(xù)的施工打下良好的基礎(chǔ)，且裝置中流量調(diào)整簡單，無需精確的電子調(diào)頻器對水泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)一步減低了成本。
文檔編號G01N25/20GK202256215SQ20112030150
公開日2012年5月30日 申請日期2011年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月18日
發(fā)明者劉賢燕, 古騰易, 唐宇, 崔文智, 彭清元, 陳光海 申請人:重慶南江地能開發(fā)有限公司