一种Humidity Cell Test实验装置，它包括放置样品罐的实验样平台、干湿气路和自控电路；干湿气路包括曝气泵、干气路和湿气路，曝气泵通过送气管路分两路分别连接干气路和湿气路，干气路和湿气路再经送气管路连通至样品罐；自控电路包括温度传感器、湿度多参数传感器和控制箱，温度传感器位于控温加湿器内，湿度多参数传感器安装于样品罐内，温度传感器、湿度多参数传感器均与控制箱相连。本实用新型专利技术能够模拟矿井煤矸石及其他金属矿井矿物废渣在自然条件下的淋滤、浸泡、风化作用，可用于对矿井废渣产酸潜力测试以及不同矿物废渣中有害元素的释放规律研究，进而评价其对环境的影响。
【技术实现步骤摘要】
一种HumidityCellTest实验装置
本技术涉及一种HumidityCellTest实验装置，属于矿井废渣环境影响领域。
技术介绍
HumidityCellTest是美国材料与试验协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials，ASTM)推出的室内模拟风化试验的方法。试验中样品受干、湿空气循环的支配以模拟降水循环，通过对淋滤液的检测可以预测样品在自然条件或者是加快风化的条件下，固体材料的产酸能力。另外该试验还有多种选择：加入细菌培养，测试固体样品中硫酸盐的释放率及产酸能力；改变样品充水条件、充水时间、温度及干、湿空气的循环过程、通入气体的含氧量，以及淋滤循环的持续时间等，进行产酸能力测试。不同的控制条件可根据所处环境和实验要求来选择，并制定相应的试验计划。HCT(HumidityCellTest)测试为已有的试验方法，表现为：试验中固定的空气干湿度、样品重量、粒径大小等。但是并没对试验设备做任何规定，缺乏相关试验装置的研究。近年来，我国大幅度压缩煤炭产能，这必将导致一大批的矿井闭坑，而我国对于矿井闭坑后对地下水环境的影响，尤其是产酸残留在闭坑矿井中的废渣在地下水回弹过程中产酸潜力研究以及有毒有害元素释放规律的研究较少，相关试验装置更是凤毛麟角，不足以支撑矿井实现绿色闭坑。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述不足，本技术提供一种HumidityCellTest实验装置，该实验装置能够模拟样品在自然条件或者是加快风化的条件下元素释放及水文地球化学环境演化过程。本技术解决其技术问题采用的技术方案是：包括放置样品罐的实验样平台、干湿气路和自控电路；干湿气路包括曝气泵、干气路和湿气路，曝气泵通过送气管路分两路分别连接干气路和湿气路，干气路和湿气路再经送气管路连通至样品罐；自控电路包括温度传感器、湿度多参数传感器和控制箱，温度传感器位于控温加湿器内，湿度多参数传感器安装于样品罐内，温度传感器、湿度多参数传感器均与控制箱相连。相比现有技术，本技术的一种HumidityCellTest实验装置，通过干湿气路及自控电路对样品罐中通入气体进行湿度、温度以及气流量的调节，从而模拟了矿井煤矸石及其他金属矿井矿物废渣在自然条件下的淋滤、浸泡、风化作用；便于进一步地通过对淋出液酸碱性及其中矿物元素含量的跟踪监测，可用于对矿井废渣产酸潜力测试以及不同矿物废渣中有害元素的释放规律研究，进而评价其对环境的影响。附图说明下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术一个实施例的结构示意图，其中省略了连接线路和送气管路。图2是图1中样品罐的结构示意图。图3是本技术一个实施例的干湿气路示意图。图中，1、实验样平台，2、平台框架，3、样品罐，3-1、盖子，3-1-1、出气口，3-2、筛板，3-2-1、小孔，3-3、气体分布环，4、置物台，5、曝气泵，6、干燥管，7、超声波加湿器，8、控温加湿器，9、注水高压泵，10、温度传感器，11、湿度多参数传感器，12、控制箱。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术的保护范围。图1示出了本技术一个较佳的实施例的结构示意图，图中的一种HumidityCellTest实验装置，包括放置样品罐3的实验样平台1、干湿气路和自控电路，其中，实验样平台1可以是由平台框架2支撑形成，平台框架2可根据实验需要自行调节疏密程度，从而成为可调的平台框架2，进而可以根据样品数量不同自由增加样品罐3，不需要对气路进行二次改动，进一步地，还可以通过在平台框架2上增设置物台4来扩展使用功能，此外，所述的样品罐3可以放置于平台框架2中部，加湿装置布置于平台框架2的底部；所述的干湿气路包括曝气泵5、干气路和湿气路，曝气泵5通过送气管路分两路分别连接干气路和湿气路再连通至样品罐3；自控电路包括温度传感器10、湿度多参数传感器11和控制箱12，温度传感器10位于控温加湿器8内，例如，温度传感器10安装在控温加湿器8内部的两端。湿度多参数传感器11安装于样品罐3内，温度传感器10、湿度多参数传感器11均与控制箱12相连。干湿气路配合自控电路，实现了对样品罐3中通入气体进行湿度、温度以及气流量的调节，从而模拟出不同自然条件下的风化反应，便于进一步地通过淋滤检测，得到不同时期反映产物。参见图3，在本实施例中，所述的干气路包括干燥管6，干燥管6内置干燥剂，其顶部和底部设有进出气口，其进气口与曝气泵5相连，其出气口与样品罐3连接，用于为样品罐3提供干空气；湿气路包括相连接的控温加湿器8和注水高压泵9，高压水泵用于给控温加湿器8加水，控温加湿器8还安装在曝气泵5与样品罐3之间，从而为样品罐3输送湿空气。当控温加湿器8湿度不能满足要求时，所述的湿气路还可以包括超声波加湿器7，超声波加湿器7安装在曝气泵5与控温加湿器8之间。参见图2，本实施例中，所述的样品罐3上部为盖子3-1，盖子3-1上设置出气口3-1-1，该出气口3-1-1通过管路与气体流量计相连，样品罐3底部设置出水口，由于试验要求每周淋滤一次，出水口便于在底部收集淋滤液；出水口上方的样品罐3内部依次设有气体分布环3-3和筛板3-2，设计成气体分布环3-3且将气体分布环3-3位于样品罐3内的部分间隔开口的目的在于使空气在样品罐3中尽量均匀分布，保证进气口部分与空气接触更加充分，气体分布环3-3通过侧壁开口通过三通与干湿气路的送气管路相连，并在连接至干气路和湿气路的送气管路上分别设置开关，根据试验要求决定通入干空气或者湿空气；筛板3-2的主要作用是通水通气，保证样品不会堵塞气体分布环3-3上小孔3-2-1。具体地，可以是，所述的筛板3-2上均匀分布有孔径5mm的小孔，各相邻小孔3-2-1的圆心间距为15mm。所述的气体分布环3-3沿样品罐3的内壁旋转布满底部，气体分布环3-3位于样品罐3内的部分间隔10mm开口，孔径为2mm。其中，所述的控制箱12包括电源开关、水泵开关、加热开关、急停开关、温度控制仪和温湿度表，温度传感器10与温度控制仪相连接，湿度多参数传感器11和温湿度表相连，用于调控样品罐3内的温度、湿度及气流量，以达到模拟矿井煤矸石及其他金属矿井矿物废渣在自然条件下的淋滤、浸泡、风化作用的目的。以上所述，仅是本技术的较佳实施例，并非对本技术做任何形式上的限制，凡是依据本技术的技术实质，对以上实施例所做出任何简单修改和同等变化，均落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种Humidity Cell Test实验装置，其特征是：包括放置样品罐(3)的实验样平台(1)、干湿气路和自控电路；干湿气路包括曝气泵(5)、干气路和湿气路，曝气泵(5)分两路分别连接干气路和湿气路再连通至样品罐(3)；自控电路包括温度传感器(10)、湿度多参数传感器(11)和控制箱(12)，温度传感器(10)位于控温加湿器(8)内，湿度多参数传感器(11)安装于样品罐(3)内，温度传感器(10)、湿度多参数传感器(11)均与控制箱(12)相连。
【技术特征摘要】
1.一种HumidityCellTest实验装置，其特征是：包括放置样品罐(3)的实验样平台(1)、干湿气路和自控电路；干湿气路包括曝气泵(5)、干气路和湿气路，曝气泵(5)分两路分别连接干气路和湿气路再连通至样品罐(3)；自控电路包括温度传感器(10)、湿度多参数传感器(11)和控制箱(12)，温度传感器(10)位于控温加湿器(8)内，湿度多参数传感器(11)安装于样品罐(3)内，温度传感器(10)、湿度多参数传感器(11)均与控制箱(12)相连。2.根据权利要求1所述的一种HumidityCellTest实验装置，其特征是：所述的干气路包括干燥管(6)，干燥管(6)内置干燥剂，其顶部和底部设有进出气口，该进气口与曝气泵(5)相连，该出气口与样品罐(3)连接；湿气路包括相连接的控温加湿器(8)和注水高压泵(9)，控温加湿器(8)还安装在曝气泵(5)与样品罐(3)之间。3.根据权利要求2所述的一种HumidityCellTest实验装置，其特征是：所述的湿气路还包括超声波加湿器(7)，超声波加湿器(7)安装在曝气泵(5)与控温加湿器之间。4.根据权利要求1或2或3所述的一种HumidityCellTest实验装置，其特征是：所述的曝气泵(5)与干湿气路之间通过送气管路相连。5.根据权利要求4所述的一种HumidityCellTest实验装置，其特征是：所述的样品罐(3)上部为盖子(3-1)，盖子(3-1)上设置出气口(3-1-1)，该出气口(3-1-1...
【专利技术属性】
技术研发人员：王长申，邱一迪，杜亚波，张伟峰，陈亚洲，徐鸿，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32
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