一种组合温度梯度的冻土试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种组合温度梯度的冻土试验装置，包括试验箱体、样品筒、冷气泵及控制中心，样品筒设置于试验箱体的腔室内，且试验箱体的腔室底部中央固定设置有一支撑块，样品筒固定设置在支撑块上，样品筒内用于放置冻土试样；试验箱体包括顶盖与试验箱主体，顶盖与试验箱主体卡扣连接，顶盖上设置进风口，试验箱主体的底部设有出风口；样品筒的外壁上插接有若干层导风板，冷气泵与控制中心电连接。本发明专利技术中导风板的设置有利于对冻土试样进行导冷风，使冻土试样快速的实现温度的调节；并且导风板自上而下的直径逐渐减少及冷循环管中的冷媒剂自上而下的进行循环均使得保证冻土试样能够时间逐渐的温度变化，更容易实现组合温度梯度。

Frozen soil test device with combined temperature gradient

The invention discloses a test device for a combination of permafrost temperature gradient, including test box, sample tube, air pump and a control center, the sample cylinder is arranged at the experimental box chamber at the bottom of the chamber and the central test box is fixed with a supporting block, a sample cylinder fixedly arranged on the supporting block, sample tube for the placement of frozen soil samples; test case and test box comprises a top cover body, top cover and a test box body buckled, the top cover is provided with an air inlet, the test box body is arranged at the bottom of the air outlet; the outer wall of the sample cylinder is connected with a plurality of layers of air deflector, air pump and electric connection control center. The invention of wind guiding plate is conducive to the frozen soil samples to guide wind, regulating the temperature of frozen soil samples to achieve rapid cycle; and the air guide plate from top to bottom diameter is gradually reduced and the refrigerant in the cold circulating pipe from top to bottom are the agent can change gradually frozen soil samples temperature time, easier to implement the combination of temperature gradient.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对冻土进行温度梯度试验的装置，特别是涉及一种组合温度梯度的冻土试验装置。
技术介绍
冻土结构中温度场可视作冻土空间尺度上多个温度梯度的组合，但由于冻土中的温度梯度呈非均匀分布，冻土试样局部变形分布模式在时间和空间尺度上具有非线性，使得研究人员在对冻土的研究实验中，不能方便的进行温度梯度变化对冻土的性质及状态的实验与观测，较难进行组合温度梯度中对冻土变形场及其演化规律的研究。因此，对于冻土研究者来说，研制一种适用于多年冻土的组合温度梯度实验装置，成为当前冻土研究领域的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种组合温度梯度的冻土试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使该实验装置能够实现对冻土的组合温度梯度的调节，并且使其温度梯度效果明显，操作方式简便，可控制性好。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种组合温度梯度的冻土试验装置，其特征在于：包括试验箱体、样品筒、冷气泵及控制中心，所述样品筒设置于所述试验箱体的腔室内，且所述试验箱体的腔室底部中央固定设置有一支撑块，所述样品筒固定设置在所述支撑块上，所述样品筒内用于放置冻土试样；所述试验箱体包括顶盖与试验箱主体，所述顶盖与所述试验箱主体卡扣连接，所述顶盖上设置有至少一个进风口，所述试验箱主体的底部侧面开设有至少一个出风口，所述冷气泵用于对进风口吹气；所述样品筒的外壁上插接有若干层导风板，所述冷气泵与所述控制中心电连接。可选的，所述样品筒的顶部设置有一加压盖，所述加压盖用于对所述冻土试样进行加压密封，所述加压盖顶端固定设置有一连接杆，且所述连接杆伸出所述试验箱体的顶盖。可选的，所述导风板呈圆盘形插接在所述样品筒的外壁上，自上而下的相邻的两层所述导风板的直径依次递减。可选的，各层所述导风板之间均设置有温度传感器，所述温度传感器与所述控制中心电连接。可选的，所述样品筒外侧面还固定设置有冷循环管，所述冷循环管以螺旋缠绕的方式布置在所述样品筒外侧，所述导风板位于所述冷循环管螺旋缠绕的缝隙之间，所述冷循环管与所述控制中心电连接。可选的，所述冷循环管内为冷媒剂。可选的，所述冷循环管中的冷媒剂自上而下进行循环。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术中导风板的设置有利于对冻土试样进行导冷风，使冻土试样快速的实现温度的调节；并且导风板自上而下的直径逐渐减少及冷循环管中的冷媒剂自上而下的进行循环均使得保证冻土试样能够时间逐渐的温度变化，更容易实现组合温度梯度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术中组合温度梯度的冻土试验装置的整体结构示意图；其中，1进风口；2试验箱体；3导风板；4出风口；5支撑块；6冻土试样；7样品筒；8冷循环管；9温度传感器；10加压盖；11连接杆；12顶盖。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种组合温度梯度的冻土试验装置，以解决上述现有技术存在的问题，使该实验装置能够实现对冻土的组合温度梯度的调节，并且使其温度梯度效果明显，操作方式简便，可控制性好。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。请参考图1，其中，图1为本专利技术中组合温度梯度的冻土试验装置的整体结构示意图。实施例一如图1所示，本实施例中提供一种组合温度梯度的冻土试验装置，包括试验箱体2、样品筒7、冷气泵及控制中心，样品筒7设置于试验箱体2的腔室内，且试验箱体2的腔室底部中央固定设置有一支撑块5，样品筒7固定设置在支撑块5上，样品筒7内用于放置冻土试样6；试验箱体2包括顶盖12与试验箱主体，顶盖12与试验箱主体卡扣连接，顶盖12上设置有至少一个进风口1，试验箱主体的底部侧面开设有至少一个出风口4，冷气泵用于对进风口1吹气；样品筒7的外壁上插接有若干层导风板3，冷气泵与控制中心电连接。本实施例中的组合温度梯度的冻土试验装置，首先，将冻土试样6放置到样品筒7中，对样品筒7进行密封，然后根据组合温度梯度的需要，在样品筒7的外壁上等间距插接导风板3，并在相邻两个导风板3之间设置温度传感器9，在样品筒7上设置好导风板3与温度传感器9以后将样品筒7放入试验箱体2内，并将样品筒7固定在支撑块5上，将试验箱体2的顶盖12盖上；开启冷气泵，对试验箱体2内供给冷风，导风板3用于对冻土试样6进行导冷风，使冻土试样6能够在较短的时间内达到预定的温度，由于冷风在自上而下的流动过程中有一定的能量损耗，从而实现冻土试样6的温度梯度调节。实施例二如图1所示，本实施例提供一种组合温度梯度的冻土试验装置，在实施例一的基础上，本实施例中的组合温度梯度的冻土试验装置还具有以下特点：样品筒7的顶部设置有一加压盖10，加压盖10用于对冻土试样6进行加压密封，保证外界气体或环境不对冻土试样6造成影响，加压盖10顶端固定设置有一连接杆11，且连接杆11伸出试验箱体2的顶盖12，方便样品筒7的下放与取出。导风板3呈圆盘形插接在样品筒7的外壁上，自上而下的相邻的两层导风板3的直径依次递减，即依次减少对冻土试样6的进风量，实现温度梯度的调节。各层导风板3之间均设置有温度传感器9，温度传感器9与控制中心电连接，对冻土试验的温度进行实施监测，从而反馈给控制中心，进而控制冷气泵的给风量。样品筒7外侧面还固定设置有冷循环管8，冷循环管8以螺旋缠绕的方式布置在样品筒7外侧，导风板3位于冷循环管8螺旋缠绕的缝隙之间，冷循环管8与控制中心电连接，冷循环管8对冻土试样6的温度调节起到辅助作用。冷循环管8内为冷媒剂，例如氟利昂等。冷循环管8中的冷媒剂自上而下进行循环。本专利技术中应用了具体个例对本专利技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本专利技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本专利技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本专利技术的限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合温度梯度的冻土试验装置，其特征在于：包括试验箱体、样品筒、冷气泵及控制中心，所述样品筒设置于所述试验箱体的腔室内，且所述试验箱体的腔室底部中央固定设置有一支撑块，所述样品筒固定设置在所述支撑块上，所述样品筒内用于放置冻土试样；所述试验箱体包括顶盖与试验箱主体，所述顶盖与所述试验箱主体卡扣连接，所述顶盖上设置有至少一个进风口，所述试验箱主体的底部侧面开设有至少一个出风口，所述冷气泵用于对进风口吹气；所述样品筒的外壁上插接有若干层导风板，所述冷气泵与所述控制中心电连接。

【技术特征摘要】
1.一种组合温度梯度的冻土试验装置，其特征在于：包括试验箱体、样品筒、冷气泵及控制中心，所述样品筒设置于所述试验箱体的腔室内，且所述试验箱体的腔室底部中央固定设置有一支撑块，所述样品筒固定设置在所述支撑块上，所述样品筒内用于放置冻土试样；所述试验箱体包括顶盖与试验箱主体，所述顶盖与所述试验箱主体卡扣连接，所述顶盖上设置有至少一个进风口，所述试验箱主体的底部侧面开设有至少一个出风口，所述冷气泵用于对进风口吹气；所述样品筒的外壁上插接有若干层导风板，所述冷气泵与所述控制中心电连接。2.根据权利要求1所述的一种组合温度梯度的冻土试验装置，其特征在于：所述样品筒的顶部设置有一加压盖，所述加压盖用于对所述冻土试样进行加压密封，所述加压盖顶端固定设置有一连接杆，且所述连接杆伸出所述试验箱体的顶盖。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔永平，赵林，吴晓东，庞强强，李韧，
申请(专利权)人：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，
类型：发明
国别省市：甘肃;62