一种在役轻质土超声检测的室内模拟方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公布了一种轻质土超声检测的模拟试验方法及装置，装置包括试验箱体、冻融循环箱、温控装置、风力控装置、光控装置、降雨模拟装置和外设超声检测设备等。试验箱体放入冻融循环箱内，在装置内进行气泡混合轻质土的浇筑，模拟不同施工情况下对轻质气泡土表面的开裂程度的影响，并测定相应的超声声速，代入公式计算。本发明专利技术集室内快速模拟与超声检测一体，检测方法为无损检测，可检测试样在不同工况下的开裂程度，缩短试验周期，自动化程度高，为气泡混合轻质土路基的现场超声检测与质量评价提供依据。

An indoor simulation method and device for ultrasonic testing of light soil in service

【技术实现步骤摘要】
一种在役轻质土超声检测的室内模拟方法及装置
本专利技术属于气泡混合轻质土检测
，具体涉及一种在役轻质土超声检测的室内模拟方法及装置。
技术介绍
轻质泡沫土用于路基的施工过程中，会由于受到天气因素的影响产生裂缝等工程问题。目前，对于混凝土在冻融循环，干湿循环等方面的室内试验进行的较多，各类相关的设备也大都齐全完善，但这些试验均是模拟在单一气候条件下对混凝土的影响，而且很少会考虑降雨，光照这两个因素的影响。另外，目前的试验仪器很难模拟在综合天气环境下对轻质泡沫土在施工时所产生的影响。在当前的冻融循环试验中，冻融试验箱的设计各式各样，各有优缺点。主要缺点集中在以下几个方面：1、通过水制冷的方式，使得设备在北方冬天低温下会造成故障，难以使用；2、制冷加热不均匀，导致试样某一部位开裂程度更大，无法模拟现场真实工况。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术公开了一种在役轻质土超声检测的室内模拟方法及装置，解决了现有的单一环境因素的室内模拟，将温度，风力，降雨，光照因素综合考虑，既可以分开进行一种或多种模拟，也可以综合模拟，同时也解决了试样与检测分开进行的缺点；另外本试验所提供的超声检测方法，也克服了对试样造成损伤的不足。为达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，包括冻融循环箱、试验箱体、储水箱、控制台，所述试验箱是由一个底板和四个侧板构成的上方开口的方形结构，试验箱体内部用隔板均分为容纳试样的四个腔室；试验箱体放置于冻融循环箱内部，所述冻融循环箱四个侧壁中部位置各布置的一台电风扇，外部安装V式单层百叶风口，冻融循环箱右侧为控制台，内部安装有冷凝压缩机，所述冷凝压缩机与冻融循环箱侧壁内的冷凝管相连接，所述冻融循环箱左侧为储水箱，箱底安装有水泵，冻融循环箱下方设有加热装置，冻融循环箱上方设有箱盖，所述箱盖上设有喷嘴与水泵连接，箱盖内壁设有日光灯管，所述试验箱体外侧设有超声检测管。作为本专利技术的一种改进，所述腔室内添加十字薄壁形加热冷却循环装置，所述循环装置由2mm厚的有机玻璃制成，上部进水管长度为h1=，中间十字薄壁腔为正方体，高度为h2，长度，腔室厚度为d1=，下部出水管有螺纹，与模具箱底部螺孔连接，长度为h3=，H为试样高度；各腔室相互连通，上下进出水口设有顶盖。作为本专利技术的一种改进，所述喷嘴在箱盖顶部成等边三角形布置，角度可调范围0—30°，活动连接可更换，水量由控制台旋钮控制。作为本专利技术的一种改进，所述箱盖内壁设有1-6根日光灯管，并排等距布置，亮度由控制台旋钮控制。作为本专利技术的一种改进，所述试验箱体内设有横向与竖向插入塑料管，塑料管要伸出试验箱外。作为本专利技术的一种改进，所述超声检测管包括横向超声检测管与纵向超声检测管。作为本专利技术的一种改进，所述试验箱体内腔尺寸为100cm×100cm×80cm，冻融循环箱内腔尺寸为120cm×120cm×100cm，厚度10cm。作为本专利技术的一种改进，所述试验箱体左右两侧侧面板各设置一手提环。一种在役轻质土超声检测的室内模拟方法，将气泡混合轻质土在试验箱体内浇筑，能够模拟施工间歇期进行分层浇筑，脱模后进行光照，风力，冻融，降雨的模拟；A.冻融循环模拟：将轻质土浇筑，脱模后放置于试验箱体中；再进行冻融循环模拟时，持续通入T1℃的冷水和T2℃的热水，辅助加热底板，可以实现内外上下双向冻融循环的过程，同时通过改变水温控制冻融速率；在制作试样时在试样内部提前埋设温度传感器，来检测试验内部温度的变化，以此控制通入水的时间，防止在通入冷水进行融化的过程中冷热循环腔内水结冰；传感器放置位置为试样高度处，距离试样边缘，D为试样横向厚度；当此处温度与水温度一样时，停止水的通入；B.降雨模拟：降雨模拟在浇筑间歇期时分层进行，左侧储水箱内部设置有水泵，外部前面设置有水压表，用于检测降雨时供水压力的情况，保证降雨强度稳定；水泵供水从喷嘴喷到试样上；喷嘴直径与实际降雨情况按如下对应关系进行模拟：1mm直径喷孔—小雨；2mm直径喷孔—中雨；4mm直径喷孔—大雨；C.光照模拟开启冻融循环箱盖内壁的日光灯管进行光照模拟，在进行光照模拟时，一天中光照强度与时间的关系需根据下面的公式进行模拟：D.风力模拟：调节控制台上的旋钮来控制电风扇的风力，根据风力大小分别模拟无风，弱风，正常风，强风的情况，通过调节百叶出风口竖向的仰角和俯角来改变风向，每一侧的出风口由不同开关独立控制，进行实际风向的模拟。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟的装置及方法，能够同时或分开进行冻融循环模拟、降雨模拟、光照模拟、风力模拟试验，将温度，风力，降雨，光照因素综合考虑，模拟不同施工情况下对轻质气泡土表面的开裂程度的影响，并测定相应的超声声速，代入公式计算。本专利技术集室内快速模拟与超声检测一体，检测方法为无损检测，可检测试样在不同工况下的开裂程度，缩短试验周期，自动化程度高，为气泡混合轻质土路基的现场超声检测与质量评价提供依据。在进行冻融循环试验时，当试样体积较大时，可以通过试样内部的十字形冷热循环装置加速冻融循环的过程；在进行光照模拟时，利用日光灯平行铺设于冻融循环箱顶盖上的设计，可以使光照更加均匀，并且实现了光照强度的连续可调；同时冻融循环的过程更加可控；在降雨模拟时，水的循环利用也体现了节约环保的生态理念。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。图2为本专利技术所述的试验箱体结构示意图。图3为本专利技术所述的加热底板结构示意图。图4为本专利技术所述的腔室结构示意图。图5为本专利技术所述的十字薄壁冷热循环装置示意图。图6为本专利技术所述的百叶出风口示意图。图7为光照时间曲线图。附图标记列表：1为冻融循环箱顶盖，2为喷嘴，3为日光灯管，4为风力控制旋钮，5为降雨控制旋钮，6为光照控制旋钮，7为温度显示屏，8为温度调节旋钮，9为控制台，10为制冷压缩机，11为底板，12为试验箱体，13（23）为竖向超声检测管，14为冻融循环箱，15为加热底板，16为储水箱，17（22）为手提环，18为水泵，19为水压表，20（21）为横向超声检测管，24为油温加热管进油口，25为油温加热管出油口，26为进水口，27为出水口，28为油温加热管，29为固定螺孔，30为进水管口，31为出水管口，32为冷热循环腔，33为百叶风口叶片，34为百叶风口边框。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术，应理解下述具体实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。如图所示，本专利技术所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟方法及装置，基于构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：包括冻融循环箱、试验箱体、储水箱、控制台，所述试验箱是由一个底板和四个侧板构成的上方开口的方形结构，试验箱体内部用隔板均分为容纳试样的四个腔室；试验箱体放置于冻融循环箱内部，所述冻融循环箱四个侧壁中部位置各布置的一台电风扇，外部安装V式单层百叶风口，冻融循环箱右侧为控制台，内部安装有冷凝压缩机，所述冷凝压缩机与冻融循环箱侧壁内的冷凝管相连接，所述冻融循环箱左侧为储水箱，箱底安装有水泵，冻融循环箱下方设有加热装置，冻融循环箱上方设有箱盖，所述箱盖上设有喷嘴与水泵连接，箱盖内壁设有日光灯管，所述试验箱体外侧设有超声检测管。/n

【技术特征摘要】
1.一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：包括冻融循环箱、试验箱体、储水箱、控制台，所述试验箱是由一个底板和四个侧板构成的上方开口的方形结构，试验箱体内部用隔板均分为容纳试样的四个腔室；试验箱体放置于冻融循环箱内部，所述冻融循环箱四个侧壁中部位置各布置的一台电风扇，外部安装V式单层百叶风口，冻融循环箱右侧为控制台，内部安装有冷凝压缩机，所述冷凝压缩机与冻融循环箱侧壁内的冷凝管相连接，所述冻融循环箱左侧为储水箱，箱底安装有水泵，冻融循环箱下方设有加热装置，冻融循环箱上方设有箱盖，所述箱盖上设有喷嘴与水泵连接，箱盖内壁设有日光灯管，所述试验箱体外侧设有超声检测管。


2.根据权利要求1所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：所述腔室内添加十字薄壁形加热冷却循环装置，所述循环装置由2mm厚的有机玻璃制成，上部进水管长度为h1=，中间十字薄壁腔为正方体，高度为h2，长度，腔室厚度为d1=，下部出水管有螺纹，与模具箱底部螺孔连接，长度为h3=，H为试样高度；各腔室相互连通，上下进出水口设有顶盖。


3.根据权利要求1所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：所述喷嘴在箱盖顶部成等边三角形布置，角度可调范围0—30°，活动连接可更换，水量由控制台旋钮控制。


4.根据权利要求1所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：所述箱盖内壁设有1-6根日光灯管，并排等距布置，亮度由控制台旋钮控制。


5.根据权利要求1所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：所述试验箱体内设有横向与竖向插入塑料管，塑料管要伸出试验箱外。


6.根据权利要求1所述的一种在役轻质土超声检测的室内模拟装置，其特征在于：所述超声检测管包括横向超声检测管与纵向超声检测管。


7.根据权利要求1所述的一种在...

【专利技术属性】
技术研发人员：许欣，刘鑫，吴维莉，张立业，杜磊，孙东宁，
申请(专利权)人：中交第三航务工程局有限公司南京分公司，中交三航局第三工程有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32