體系，本實(shí)施例土樣采自青藏鐵路沿線的多年凍土區(qū)，為粉質(zhì)粘土，具有較高的凍脹敏感性。
[0015]下面結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型再做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0016]如圖1所示，含水多孔介質(zhì)凍融特征的測(cè)試裝置，是由模型外箱1、外箱頂蓋2、制冷盤(pán)管3、冷浴液接口 4、傳感器引線孔5、外箱底座6、模型內(nèi)箱7、內(nèi)箱底座8、內(nèi)箱頂蓋9、密封環(huán)1、引線管11、緊固螺栓12、導(dǎo)液管13、I #冷浴14、2#冷浴15、冷浴液16、充填液17、溫度傳感器18、水分傳感器19、水勢(shì)傳感器20、數(shù)據(jù)采集儀21及電子計(jì)算機(jī)22組成。模型內(nèi)箱7和模型外箱I可為長(zhǎng)方體或圓柱體。模型外箱I和外箱頂蓋2經(jīng)扣件封閉后通過(guò)外箱底座6與地面隔開(kāi)形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間環(huán)境。模型外箱I側(cè)壁由兩層鋼板中間夾PVC保溫材料。模型內(nèi)箱7置于模型外箱I內(nèi)，模型內(nèi)箱7與模型外箱I之間，制冷盤(pán)管3以盤(pán)繞的方式置于模型外箱I內(nèi)側(cè)壁及底部，制冷盤(pán)管3可為銅、或鋁導(dǎo)熱性良好的金屬管材。外側(cè)壁分別設(shè)有第一冷浴液進(jìn)口 4、第二冷浴液進(jìn)口 V、第一冷浴液出口 23和第二冷浴液出口 23'，由第一冷浴液進(jìn)口 4、導(dǎo)液管13、制冷盤(pán)管3、1#冷浴14和第一冷浴液出口23進(jìn)行冷浴液16循環(huán)，同樣，由第二冷浴液進(jìn)口 4'、導(dǎo)液管13、制冷盤(pán)管3、2#冷浴15和第二冷浴液出口 23'進(jìn)行冷浴液16循環(huán)，用冷浴液16進(jìn)行循環(huán)制冷或制熱。模型內(nèi)箱7座落在模型外箱I內(nèi)底部的內(nèi)箱底座8上，模型內(nèi)箱7裝有試樣一一粉質(zhì)粘土，在試樣中分別放置溫度傳感器18、水分傳感器19和水勢(shì)傳感器20，模型外箱I和模型內(nèi)箱7之間灌注充填液17以保證控溫效果。充填液17為酒精、或煤油、或乙二醇低凝固點(diǎn)液體。模型內(nèi)箱7通過(guò)內(nèi)箱頂蓋9和密封環(huán)10進(jìn)行密封，再由緊固螺栓12緊固，以保證控溫效果傳感器引線通過(guò)設(shè)置在內(nèi)箱頂蓋9上的引線管11引至模型內(nèi)箱7外，再通過(guò)設(shè)置在外箱頂蓋2的傳感器引線孔5引出模型外箱I，與數(shù)據(jù)采集儀21相連，數(shù)據(jù)采集儀21通過(guò)導(dǎo)線與電子計(jì)算機(jī)22相連，完成數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。
[0017]實(shí)施過(guò)程中，首先根據(jù)試驗(yàn)方案在模型內(nèi)箱7中裝好所需試樣，同時(shí)將溫度傳感器18、水分傳感器19和水勢(shì)傳感器20布設(shè)在測(cè)試點(diǎn)位處，在箱口凹槽內(nèi)放好密封環(huán)10，再將內(nèi)箱頂蓋9貼緊密封環(huán)10蓋好，并將傳感器引線從內(nèi)箱頂蓋9上部的引線管11引出，然后用緊固螺栓將內(nèi)箱頂蓋9與模型內(nèi)箱7緊固為一體。接下來(lái)將內(nèi)箱底座8放入模型外箱I底部，調(diào)整好位置后把緊固密封好的模型內(nèi)箱7連同內(nèi)部試樣及傳感器放置在內(nèi)箱底座8之上，并將傳感器引線從外箱頂蓋2上的傳感器引線孔引出，引出后與數(shù)據(jù)采集儀21相連，數(shù)據(jù)采集儀21接電源，并通過(guò)電子計(jì)算機(jī)22完成數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。1#冷浴14和2#冷浴15通過(guò)導(dǎo)液管13與模型外箱I左右側(cè)壁的冷浴液接口 4相連接，試驗(yàn)開(kāi)始后開(kāi)啟外部冷浴，冷浴液16通過(guò)冷浴液接口 4進(jìn)入制冷盤(pán)管3循環(huán)制冷或制熱。內(nèi)外模型箱夾層空間充填酒精、或煤油、或乙二醇等低凝固點(diǎn)液體作為充填液17以提高控溫精度和恒溫效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種含水多孔介質(zhì)凍融特征的測(cè)試裝置，是由模型外箱(I)、外箱頂蓋(2)、制冷盤(pán)管(3)、冷浴液接口(4)、傳感器引線孔(5)、外箱底座(6)、模型內(nèi)箱(7)、內(nèi)箱底座(8)、內(nèi)箱頂蓋(9)、密封環(huán)(10)、引線管(11)、緊固螺栓(12)、導(dǎo)液管(13)、1#冷浴(14)、2#冷浴(15),冷浴液(16 )、充填液(17 )、溫度傳感器(18 )、水分傳感器(19 )、水勢(shì)傳感器(20 )、數(shù)據(jù)采集儀(21)及電子計(jì)算機(jī)(22)組成，模型外箱(I)和外箱頂蓋(2)經(jīng)扣件封閉后通過(guò)外箱底座(6)與地面隔開(kāi)形成一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的空間環(huán)境，其特征是模型外箱(I)側(cè)壁由兩層鋼板中間夾保溫材料的形式構(gòu)成，模型內(nèi)箱(7)置于模型外箱(I)內(nèi)，模型內(nèi)箱(7)與模型外箱(I)之間，制冷盤(pán)管(3)以盤(pán)繞的方式置于模型外箱(I)內(nèi)側(cè)壁及底部，外側(cè)壁分別設(shè)有第一冷浴液進(jìn)口(4)、第二冷浴液進(jìn)口(V )、第一冷浴液出口(23)和第二冷浴液出口(23r )，由第一冷浴液進(jìn)口(4)、導(dǎo)液管(13)、制冷盤(pán)管(3)、1#冷浴(14)和第一冷浴液出口(23)進(jìn)行冷浴液(16)循環(huán)，同樣，由第二冷浴液進(jìn)口(4')、導(dǎo)液管(13)、制冷盤(pán)管(3)、2#冷浴(15)和第二冷浴液出口(23')進(jìn)行冷浴液(16)循環(huán)；模型內(nèi)箱(7)座落在模型外箱(I)內(nèi)底部的內(nèi)箱底座(8 )上，模型內(nèi)箱(7 )裝有試樣，在試樣中分別放置溫度傳感器(18 )、水分傳感器(19)和水勢(shì)傳感器(20)，模型外箱(I)和模型內(nèi)箱(7)之間灌注充填液(17)，模型內(nèi)箱(7)通過(guò)內(nèi)箱頂蓋(9)和密封環(huán)(10)進(jìn)行密封，再由緊固螺栓(12)緊固，傳感器引線通過(guò)設(shè)置在內(nèi)箱頂蓋(9)上的引線管(11)引至模型內(nèi)箱(7)外，再通過(guò)設(shè)置在外箱頂蓋(2)的傳感器引線孔(5)引出模型外箱(1)，與數(shù)據(jù)采集儀(21)相連，數(shù)據(jù)采集儀(21)通過(guò)導(dǎo)線與電子計(jì)算機(jī)(22)相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種含水多孔介質(zhì)凍融特征的測(cè)試裝置，其特征是采用內(nèi)外模型箱雙層體系，試樣和各類傳感器布置在模型內(nèi)箱中，模型外箱主要起保溫隔熱作用，通過(guò)外模型箱內(nèi)側(cè)壁及底部設(shè)置的制冷盤(pán)管和外部?jī)膳_(tái)冷浴連通后進(jìn)行控溫和整體升降溫，內(nèi)外模型箱夾層空間可充填酒精、煤油、乙二醇等低凝固點(diǎn)液體作為填充液以提高控溫精度及恒溫效果。本實(shí)用新型主要用于測(cè)試含水多孔介質(zhì)在凍融循環(huán)過(guò)程中水熱特征參數(shù)，包括溫度、體積未凍水含量、基質(zhì)吸力等，進(jìn)而繪制含水多孔介質(zhì)在凍融過(guò)程中的水分特征曲線。本實(shí)用新型具有操作簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定，控溫精度高，整體升降溫速度快的特點(diǎn)，并且由數(shù)據(jù)采集儀自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)多孔介質(zhì)凍融過(guò)程中水熱特征參數(shù)的有效測(cè)試和水分特征曲線的準(zhǔn)確獲取。
【IPC分類】G01N25-00
【公開(kāi)號(hào)】CN204536235
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520127207
【發(fā)明人】張熙胤, 張明義, 裴萬(wàn)勝, 路建國(guó)
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所
【公開(kāi)日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月5日