一种冻土体温度水分变化试验仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冻土体温度水分变化试验仪，包括试样筒、透水板、高低温土壤温度水分迁移系统和PT100采集卡，所述试样筒上下分别设有透水板，所述高低温土壤温度水分迁移系统穿过透水板设置在试样筒上，所述高低温土壤温度水分迁移系统左端设有第一低温恒温循环器和第二低温恒温循环器，所述高低温土壤温度水分迁移系统右端设有高低调平架，所述高低调平架上设有恒定水位管，所述恒定水位管上端设有排气，所述恒定水位管右端设有恒定水位采集装置，所述PT100采集卡分别与温度传感器、水位采集卡、电源和485转USB接头电连接，所述485转USB接头与电脑电连接。本实用新型专利技术可实时读取土体内部不同位置的温度场和水分场的变化情况。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种试验仪，具体是一种冻土体温度水分变化试验仪。
技术介绍
土体内水分场温度的变化会引起土体冻胀、融沉及水分迁移。我国黄土地区城市位于季节性冻土区，冬季极端温度达到-20℃；夏季温度达40℃；另外，由于城市的。热岛效应”，城市水泥路面的温度高于草地上的温度20℃以上，在夏季极端温度下，城市水泥路面的温度甚至达到60℃以上，而土体内部的温度要低的多。当地面温度高、土体内部温度低的时候，土体水分向内部迁移；反之，土体水分向外迁移。这种迁移而引起土体增湿-减湿循环变化而产生水土作用，进而影响到土体的结构、强度及变形。开展黄土地区城市地下水分迁移规律的研究，对于掌握城市地下水分场变化对土体工程性质的影响，弄清温度对城市地下水分迁移的影响规律，保护城市环境和防灾减灾，实现城市可持续发展都具有重要的理论和现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种冻土体温度水分变化试验仪，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种冻土体温度水分变化试验仪，包括试样筒、透水板、第一低温恒温循环器、第二低温恒温循环器、高低温土壤温度水分迁移系统、恒定水位管、高低调平架、恒定水位检测装置和PT100采集卡，所述试样筒上下分别设有透水板，所述高低温土壤温度水分迁移系统穿过透水板设置在试样筒上，所述高低温土壤温度水分迁移系统左端设有第一低温恒温循环器和第二低温恒温循环器，所述高低温土壤温度水分迁移系统上端分别设有恒温进水口和恒温出水口，所述高低温土壤温度水分迁移系统上端设有多个恒定进水口，所述高低温土壤温度水分迁移系统下端设有恒定进水口、恒定出水口和排水阀门，所述高低温土壤温度水分迁移系统上端的恒温进水口与第一低温恒温循环器的出水口通过乳胶管连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统上端的恒温出水口与第一低温恒温循环器的进水口通过乳胶管连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统下端的恒定进水口与第二低温恒温循环器出水口通过乳胶管连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统下端的恒定进水口与第二低温恒温循环器出水口通过乳胶管连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统右端设有高低调平架，所述高低调平架上设有恒定水位管，所述恒定水位管上端设有排气，所述恒定水位管下端设有水位管出水口，所述水位管出水口与高低温土壤温度水分迁移系统下端的恒定进水口通过乳胶管连接，所述水位管出水口与高低温土壤温度水分迁移系统下端的恒定进水口高度设置一齐，所述恒定水位管右端设有恒定水位采集装置，所述恒定水位采集装置上端设有水源进水口，所述恒定水位采集装置下端出水口与恒定水位管上端的进水口高度位置一齐，所述高低温土壤温度水分迁移系统上设有多个温度传感器，所述PT100采集卡分别与温度传感器、水位采集卡、电源和485转USB接头电连接，所述485转USB接头与电脑电连接。作为本技术进一步的方案：所述试样筒包括大试样筒和小试样筒，所述大试样筒高度为600mm，所述大试样筒直径为200mm，所述小试样筒高度为200mm，所述小试样筒直径为100mm。作为本技术再进一步的方案：多个所述温度传感器插孔间距为50mm。作为本技术再进一步的方案：所述水位采集卡采用滑动电阻传感器。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术可实时读取土体内部不同位置的温度场和水分场的变化情况，通过第一低温恒温循环器和第二低温恒温循环器直接给高低温土壤温度水分迁移系统的两端施加不同的温度，通过恒定水位采集装置，采集进入试样的水量。附图说明图1为冻土体温度水分变化试验仪的结构示意图。图2为冻土体温度水分变化试验仪中系统原理图。具体实施方式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，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，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，都属于本技术保护的范围。请参阅图1～2，本技术实施例中，一种冻土体温度水分变化试验仪，包括试样筒、透水板、第一低温恒温循环器1、第二低温恒温循环器20、高低温土壤温度水分迁移系统6、恒定水位管8、高低调平架11、恒定水位检测装置13和PT100采集卡16，所述试样筒上下分别设有透水板，所述透水板包括大透水板和小透水板，所述大透水板直径为197mm，所述小透水板直径为97mm，所述高低温土壤温度水分迁移系统6穿过透水板设置在试样筒上，所述试样筒包括大试样筒和小试样筒，所述大试样筒高度为600mm，所述大试样筒直径为200mm，所述小试样筒高度为200mm，所述小试样筒直径为100mm，所述高低温土壤温度水分迁移系统6左端设有第一低温恒温循环器1和第二低温恒温循环器20，所述高低温土壤温度水分迁移系统6上端分别设有恒温进水口3和恒温出水口5，所述高低温土壤温度水分迁移系统6上端设有多个恒定进水口4，所述高低温土壤温度水分迁移系统6下端设有恒定进水口4、恒定出水口和排水阀门7，所述高低温土壤温度水分迁移系统6上端的恒温进水口3与第一低温恒温循环器1的出水口通过乳胶管2连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统6上端的恒温出水口5与第一低温恒温循环器1的进水口通过乳胶管2连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统6下端的恒定进水口4与第二低温恒温循环器20出水口通过乳胶管2连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统6下端的恒定进水口4与第二低温恒温循环器20出水口通过乳胶管2连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统6右端设有高低调平架11，所述高低调平架11上设有恒定水位管8，所述恒定水位管8上端设有排气12，所述恒定水位管8下端设有水位管出水口10，所述水位管出水口10与高低温土壤温度水分迁移系统6下端的恒定进水口4通过乳胶管2连接，所述水位管出水口10与高低温土壤温度水分迁移系统6下端的恒定进水口4高度设置一齐，所述恒定水位管8右端设有恒定水位采集装置13，所述恒定水位采集装置13上端设有水源进水口14，所述恒定水位采集装置13下端出水口与恒定水位管8上端的进水口高度位置一齐，所述高低温土壤温度水分迁移系统6上设有多个温度传感器9，多个所述温度传感器9插孔间距为50mm，所述温度传感器9量程为-50℃-300℃，所述PT100采集卡16分别与温度传感器9、水位采集卡15、电源17和485转USB接头18电连接，所述485转USB接头18与电脑19电连接，所述水位采集卡15采用滑动电阻传感器，所述第一低温恒温循环器1和第二低温恒温循环器20压力范围为10kN-100kN。本技术通过恒定水位采集装置13的出水口与恒定水位管8内顶面，调节至同一水平面上；将恒定水位管8的水位管出水口10与高低温土壤温度水分迁移系统6下端恒定进水口4调至同一水平面上，拔掉高低温土壤温度水分迁移系统8恒定进水口4连接水管，给恒定水位管8和恒定水位采集装置13加满水，加水的过程，应打开恒定水位管8顶部排气阀12，水要从恒定进水管流出，排尽恒定水位管8、恒定水位本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冻土体温度水分变化试验仪，包括试样筒、透水板、第一低温恒温循环器(1)、第二低温恒温循环器(20)、高低温土壤温度水分迁移系统(6)、恒定水位管(8)、高低调平架(11)、恒定水位检测装置(13)和PT100采集卡(16)，其特征在于，所述试样筒上下分别设有透水板，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)穿过透水板设置在试样筒上，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)左端设有第一低温恒温循环器(1)和第二低温恒温循环器(20)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端分别设有恒温进水口(3)和恒温出水口(5)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端设有多个恒定进水口(4)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端设有恒定进水口(4)、恒定出水口和排水阀门(7)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端的恒温进水口(3)与第一低温恒温循环器(1)的出水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端的恒温出水口(5)与第一低温恒温循环器(1)的进水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端的恒定进水口(4)与第二低温恒温循环器(20)出水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端的恒定进水口(4)与第二低温恒温循环器(20)出水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)右端设有高低调平架(11)，所述高低调平架(11)上设有恒定水位管(8)，所述恒定水位管(8)上端设有排气(12)，所述恒定水位管(8)下端设有水位管出水口(10)，所述水位管出水口(10)与高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端的恒定进水口(4)通过乳胶管(2)连接，所述水位管出水口(10)与高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端的恒定进水口(4)高度设置一齐，所述恒定水位管(8)右端设有恒定水位采集装置(13)，所述恒定水位采集装置(13)上端设有水源进水口(14)，所述恒定水位采集装置(13)下端出水口与恒定水位管(8)上端的进水口高度位置一齐，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上设有多个温度传感器(9)，所述PT100采集卡(16)分别与温度传感器(9)、水位采集卡(15)、电源(17)和485转USB接头(18)电连接，所述485转USB接头(18)与电脑(19)电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种冻土体温度水分变化试验仪，包括试样筒、透水板、第一低温恒温循环器(1)、第二低温恒温循环器(20)、高低温土壤温度水分迁移系统(6)、恒定水位管(8)、高低调平架(11)、恒定水位检测装置(13)和PT100采集卡(16)，其特征在于，所述试样筒上下分别设有透水板，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)穿过透水板设置在试样筒上，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)左端设有第一低温恒温循环器(1)和第二低温恒温循环器(20)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端分别设有恒温进水口(3)和恒温出水口(5)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端设有多个恒定进水口(4)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端设有恒定进水口(4)、恒定出水口和排水阀门(7)，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端的恒温进水口(3)与第一低温恒温循环器(1)的出水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)上端的恒温出水口(5)与第一低温恒温循环器(1)的进水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端的恒定进水口(4)与第二低温恒温循环器(20)出水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)下端的恒定进水口(4)与第二低温恒温循环器(20)出水口通过乳胶管(2)连接，所述高低温土壤温度水分迁移系统(6)右端设有高低调平架(11)，所述高低调平架(11)上设有恒定水位管(8)，所述恒定水位管(8)上端设有排气(12)，所述恒定水...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宽，赵伟明，张聪敏，史丽娜，赵磊，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61