水循环温控一维固结仪制造技术

本发明专利技术提供了一种水循环温控一维固结仪，其包括：水槽圆盘，具有用于容置水和土样的容腔，在容腔内设有和水接触的第一测温传感器，在水槽圆盘侧面设有用于进行水循环换热的循环导水管；加荷组件，设置在容腔上部且和土样顶部对接；变形量监测组件，包括数据采集器，所述数据采集器分别和加荷组件、第一测温传感器连接；蓄水池，用于蓄水，所述蓄水池内的水可导入循环导水管中，并与水槽圆盘侧面进行热交换后流回蓄水池；水温控制组件，和蓄水池适配且用于控制蓄水池内的水温，所述水温控制组件包括制热控制系统和制冷控制系统。本水循环温控一维固结仪具有温度控制精度高、能研究不同温度和荷载对土体固结特性的影响的优点。

Water cycle temperature controlled one-dimensional consolidation instrument

The invention provides a water circulation temperature control one-dimensional consolidation meter, which comprises a tank disc, a tank cavity for holding water and soil samples, a first temperature sensor for contacting water in the tank, a circulating water guide pipe for conducting water circulation heat transfer on the side of the tank disc, a loading assembly arranged on the upper part of the tank and The water storage tank is used for water storage. The water in the storage tank can be imported into the circulating aqueduct and exchanged with the side of the water tank disc to flow back to the storage tank after heat exchange. The water temperature control module includes a heating control system and a cooling control system. The one-dimensional consolidation meter with water circulation temperature control has the advantages of high temperature control precision and can study the effect of different temperature and load on soil consolidation characteristics.

【技术实现步骤摘要】
水循环温控一维固结仪
本专利技术属于土木工程材料固结仪器
，涉及一种固结仪，是一种水循环温控一维固结仪，特别是一种适用于土木工程材料实验测量领域的水循环温控一维固结仪。
技术介绍
通常情况下，我们进行土工材料的固结试验时一般是在恒定的室温下，普通的一维固结仪包括：固结容器、加压设备、变形量测设备等，而这些设备只能在恒温下进行试验。然而，对于使用地热能源基础的建筑物来说，建筑物与地基以下的土体进行热交换，研究表明土体的温度发生改变，土体的固结特性也会受到影响。为了研究温度的变化对土体固结特性影响，国内外许多学者研究了改进的固结实验仪器，有放入恒温箱的固结仪，有在固结压力盒侧绑电热线圈的固结仪。但是这些仪器存在温度控制精度低、操作复杂、改装代价大等问题。而且目前还没有可以在低温条件下进行固结试验的仪器。综上所述，需要设计一种能研究不同温度和荷载对土体固结特性的影响的水循环温控一维固结仪。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种温度控制精度高、能研究不同温度和荷载对土体固结特性的影响的水循环温控一维固结仪。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种水循环温控一维固结仪，包括：水槽圆盘，具有用于容置水和土样的容腔，在容腔内设有和水接触的第一测温传感器，在水槽圆盘侧面设有用于进行水循环换热的循环导水管；加荷组件，设置在容腔上部且和土样顶部对接；变形量监测组件，包括数据采集器，所述数据采集器分别和加荷组件、第一测温传感器连接；蓄水池，用于蓄水，所述蓄水池内的水可导入循环导水管中，并与水槽圆盘侧面进行热交换后流回蓄水池；水温控制组件，和蓄水池适配且用于控制蓄水池内的水温，所述水温控制组件包括制热控制系统和制冷控制系统。作为本专利技术的进一步改进，所述蓄水池内的水通过水泵抽入循环导水管中，所述水泵置于蓄水池内。作为本专利技术的进一步改进，所述制热控制系统包括第二测温传感器、制热温控器以及加热装置，所述加热装置位于蓄水池外，所述第二测温传感器和加热装置均置于蓄水池内，且二者均和制热温控器连接。作为本专利技术的更进一步改进，所述加热装置设置为电加热管或电热线圈或电热盘。作为本专利技术的进一步改进，所述制冷控制系统包括恒温制冷机，所述蓄水池置于恒温制冷机中。作为本专利技术的更进一步改进，所述恒温制冷机包括第三测温传感器、制冷控制器以及制冷装置，所述制冷控制器分别和第三测温传感器、制冷装置连接，在恒温制冷机上设置有和制冷控制器相连的控制旋钮，所述控制旋钮用于控制恒温制冷机内部温度，从而控制蓄水池水温。作为本专利技术的进一步改进，各测温传感器设置为防水探测头。作为本专利技术的进一步改进，在水槽圆盘上下两面包裹有保温材料层。作为本专利技术的进一步改进，所述加荷组件包括盖设在土样顶部的加压盖和安装加压盖中部上方的加压杆，在加压杆上连接有百分表，所述数据采集器分别和百分表、第一测温传感器连接。作为本专利技术的进一步改进，该水循环温控一维固结仪还包括和数据采集器连接的电脑。基于上述技术方案，本专利技术实施例至少可以产生如下技术效果：本固结仪包括固结部分、水循环部分和水温控制部分，固结部分包括固结容器(水槽圆盘)、加荷组件和变形量监测组件，数据采集器采集的数据可经由电脑进行实时记录监测，水循环部分包括蓄水池和循环导水管，水温控制部分包括水温控制组件，其可以通过制热控制/制冷控制实现对蓄水池内水温的控制，进而实现控制固结容器内的温度，达到在非等温条件下对土样进行热固结实验的目的，而且采用水循环温控系统，整体温度控制精度高且稳定，本固结仪能研究不同温度和荷载对土体固结特性的影响，工作可靠，即使水循环部分和水温控制部分拆卸后，固结部分仍然可以正常使用，采用数控方式采集数据还避免了人为读数引起的误差。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：图1是本专利技术一较佳实施例的结构示意图。图中，100、水槽圆盘；110、容腔；120、保温材料层；200、土样；300、第一测温传感器；400、循环导水管；410、进水管；420、出水管；510、加压盖；520、加压杆；610、数据采集器；620、百分表；630、电脑；700、蓄水池；810、第二测温传感器；820、制热温控器；830、加热装置；900、水泵。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。下面结合图1对本专利技术提供的技术方案进行更为详细的阐述。如图1所示，本水循环温控一维固结仪包括：水槽圆盘100，具有用于容置水和土样200的容腔110，在容腔110内设有和水接触的第一测温传感器300，用于测试水槽圆盘100内部温度，初始状态下，土样200置于容腔110中部，水环绕分布在土样200外，在水槽圆盘100侧面设有用于进行水循环换热的循环导水管400，循环导水管400优选环绕分布在水槽圆盘100外周侧面上；加荷组件，设置在容腔110上部且和土样200顶部对接；变形量监测组件，包括数据采集器610，所述数据采集器610分别和加荷组件、第一测温传感器300连接，用于采集荷载数据和温度数据；蓄水池700，蓄水池700优选为恒温蓄水池700，用于蓄水，所述蓄水池700内的水可导入循环导水管400中，并与水槽圆盘100侧面进行热交换后流回蓄水池700；工作时，蓄水池700内部的水进入循环导水管400中，并与水槽圆盘100侧面进行热交换，再由循环导水管400流入恒温蓄水池700；水温控制组件，和蓄水池700适配且用于控制蓄水池700内的水温，所述水温控制组件包括制热控制系统和制冷控制系统，水温控制组件控制蓄水池700的水温，分为制热控制和制冷控制。本专利技术保护一种固结仪，特别是一种水循环温控一维固结仪，是一种土木工程材料固结实验仪器，应用于土木工程材料实验测量
本水循环温控一维固结仪整体结构设计合理，各个组件配合紧密，本固结仪包括固结部分、水循环部分和水温控制部分，固结部分包括固结容器(水槽圆盘100)、加荷组件和变形量监测组件，数据采集器610采集的数据可经由电脑进行实时记录监测，水循环部分包括蓄水池700和循环导水管400，水温控制部分包括水温控制组件，其可以通过制热控制/制冷控制实现对蓄水池700内水温的控制，进而实现控制固结容器内的温度，达到在非等温条件下对土样进行热固结实验的目的，而且采用水循环温控系统，整体温度控制精度高且稳定，本固结仪能研究不同温度和荷载对土体固结特性的影响，工作可靠，即使水循环部分和水温控制部分拆卸后，固结部分仍然可以正常使用，采用数控方式采集数据还避免了人为读数引起的误差。上述循环导水管400的入口连接有进水管410，出口连接有出水管420，且进水管410和出水管420分别伸入蓄水池700内，保证水路循环的可靠性，且循环导水管400的入口位于上部位置，出口位于下部位置，保证热交换工作的可靠性。循环导水管400的直径优选在5mm左右，优选采用硅胶质软管。优选地，加荷组件包括盖设在土样200顶部的加压盖510和安装加压盖510中部上方的加压杆520，在加压杆520上连接有百分表620，所述数据采集器610分别和百分表620、第一测温传感器300连接。本案中，水循环温控一维固结仪还优选包括和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水循环温控一维固结仪，其特征在于：包括：水槽圆盘，具有用于容置水和土样的容腔，在容腔内设有和水接触的第一测温传感器，在水槽圆盘侧面设有用于进行水循环换热的循环导水管；加荷组件，设置在容腔上部且和土样顶部对接；变形量监测组件，包括数据采集器，所述数据采集器分别和加荷组件、第一测温传感器连接；蓄水池，用于蓄水，所述蓄水池内的水可导入循环导水管中，并与水槽圆盘侧面进行热交换后流回蓄水池；水温控制组件，和蓄水池适配且用于控制蓄水池内的水温，所述水温控制组件包括制热控制系统和制冷控制系统。

【技术特征摘要】
1.一种水循环温控一维固结仪，其特征在于：包括：水槽圆盘，具有用于容置水和土样的容腔，在容腔内设有和水接触的第一测温传感器，在水槽圆盘侧面设有用于进行水循环换热的循环导水管；加荷组件，设置在容腔上部且和土样顶部对接；变形量监测组件，包括数据采集器，所述数据采集器分别和加荷组件、第一测温传感器连接；蓄水池，用于蓄水，所述蓄水池内的水可导入循环导水管中，并与水槽圆盘侧面进行热交换后流回蓄水池；水温控制组件，和蓄水池适配且用于控制蓄水池内的水温，所述水温控制组件包括制热控制系统和制冷控制系统。2.根据权利要求1所述的水循环温控一维固结仪，其特征在于：所述蓄水池内的水通过水泵抽入循环导水管中，所述水泵置于蓄水池内。3.根据权利要求1所述的水循环温控一维固结仪，其特征在于：所述制热控制系统包括第二测温传感器、制热温控器以及加热装置，所述加热装置位于蓄水池外，所述第二测温传感器和加热装置均置于蓄水池内，且二者均和制热温控器连接。4.根据权利要求3所述的水循环温控一维固结仪，其特征在于：所述加热装置设置为电加热管或电热线圈...

【专利技术属性】
技术研发人员：方鹏飞，赵云，娄扬，王忠瑾，蒋园园，
申请(专利权)人：浙江大学宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33