本发明专利技术公开一种用于大型砌块导热系数的测试装置及测试方法，属于材料性能测试技术领域，装置包括箱体，箱体内设有用于固定试样的试样托盘和用于测量试样导热系数的探头，试样托盘的上方设置有用于压紧探头的绝热块；探头通过探头调整机构固定，探头调整机构能够在不开启箱体的情况下更改探头的测量位置。本发明专利技术能够在相对封闭的情况下完成大型砌块的单点和/或多点导热实验，并在不受环境扰动的情况下更换测量位置；满足不同形状、厚度的大型砌块试样对多点位导热系数测定的要求，尤其是扇形砌块，可对砌块试样各个位置的导热系数进行全面的测定，从侧面反映出砌块整体的均匀性，为处置库和缓冲材料设计提供参数依据，实用性强。
【技术实现步骤摘要】
一种用于大型砌块导热系数的测试装置及测试方法
本专利技术属于材料性能测试
，涉及高放废物地质处置缓冲/回填材料导热性能的测试，特别是涉及一种用于大型砌块导热系数的测试装置及测试方法。
技术介绍
高放废物深地质处置库中的高放废物(高水平放射性废物)释热将引起废物体、包装容器、缓冲材料和围岩中温度的升高，导致处置库内缓冲/回填材料和围岩产生应力变化及材料矿物成分和性能的改变。作为高放废物衰变热向处置库围岩传递的导体，缓冲/回填材料(膨润土及其添加剂)的导热性影响温度场的形成和热应力的分布，是废物罐中产生的衰变热能否有效传递的控制参数，也是处置库温度设计的重要依据。导热系数是高放废物处置系统设计的最关键参数之一，因此获得缓冲/回填材料的导热系数是非常重要的。目前，已经发展了大量的导热测试方法与系统，但大量试验测试表明，针对缓冲回填材料砌块来说，使用基于瞬态面源法的HotDisk热常数分析仪，来快速、准确的测定膨润土试样的导热系数是适宜的。但是，已有的测试方法都是基于室内小型试验样品，其样品尺寸也不超过几厘米，远远不能满足大型砌块(几十厘米甚至更大)的样品测试需要。同时，已知的导热系数测试方法也无法测试大型扇形砌块各个位置的导热系数，无法全面掌握大型砌块各个部位的各向异性参数。因此如何提供一种可用于大型、扇形砌块导热实验的测试装置和方法，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于大型砌块导热系数的测试装置及测试方法，可以对大型的扇形砌块开展单点和多点的导热系数测试，为处置库和缓冲材料设计提供参数依据，进而解决上述现有技术问题。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用于大型砌块导热系数的测试装置，包括箱体，所述箱体内设有用于固定试样的试样托盘和用于测量试样导热系数的探头，所述试样托盘的上方设置有用于压紧所述探头的绝热块；所述探头通过探头调整机构固定，所述探头调整机构能够在不开启箱体的情况下更改所述探头的测量位置。可选的，所述探头调整机构包括滑动安装于所述箱体内的滑动体A和滑动安装于所述滑动体A上的滑动体B，且所述滑动体A的滑动方向垂直于所述滑动体B的滑动方向；所述滑动体B的前端安装用于夹持所述探头的夹具。可选的，所述滑动体A的上表面设置有滑轨，所述滑动体B与所述滑轨滑动连接；所述滑动体B的上方设有表面设置齿轮的轴I，所述滑动体B的上表面设置为与所述轴I啮合的齿轮面；所述轴I的一端连接X向调节手柄，转动所述轴I能够驱动所述滑动体B沿所述滑轨移动。可选的，所述箱体内设有表面设置蜗杆纹路的轴II，所述滑动体A套设于所述轴II外部并与所述轴II螺纹连接；所述轴II的一端连接Y向调节手柄，转动所述轴II能够驱动所述滑动体A沿所述轴II移动。可选的，所述箱体内设置有与所述轴II平行的轴III，所述轴III贯穿所述滑动体A，用于确保所述滑动体A平行移动。可选的，所述绝热块通过绝热块调整机构固定；所述绝热块调整机构包括轴IV、手柄和锁闭盘，所述轴IV通过绝热块压紧摇臂与所述绝热块的上表面相连，用于控制所述绝热块上下移动；所述轴IV贯穿所述箱体后与箱体外的手柄连接，所述锁闭盘固定于所述箱体上，所述手柄末端设有弹簧手柄，操作所述弹簧手柄能够使末端的销钉固定在所述锁闭盘上任意锁闭孔内，用于在实验期间保持所述绝热块压紧摇臂与所述绝热块之间压紧力。可选的，所述绝热块压紧摇臂与所述绝热块之间设有压力传感器。可选的，所述箱体的前表面设有透明的观察孔。可选的，所述试样托盘的底部安装高度校准螺母，用于调节所述托盘的高度。同时，本专利技术提出一种基于上述测试装置的大型砌块导热系数测试方法，所述探头通过热常数分析仪与计算机信号连接，测试步骤具体如下：步骤1：打开箱体门，在试样托盘放置试样后，调节试样托盘的高度使试样贴近探头并位于探头的下方，并确保试样的右侧充分靠近夹具但不与夹具接触；设备和样品安装完毕后关闭箱体门；步骤2：通过调整探头的位置，对试样进行多点测试，并通过热常数分析仪获取各测试点的导热系数；根据实验需要更换不同尺寸的探头重复测试所有点位的导热系数，不同尺寸的探头可分别对应测得一组实验数据；步骤3：实验数据分析：步骤3.1、根据同一组实验数据反应出试样沿径向的均匀性和试样沿环向的均匀性；步骤3.2、根据不同组实验数据之间的对比，反应出试样沿轴向不同深度的均匀性；通过步骤3.1和步骤3.2分析得出试样整体的均匀性；步骤4：实验结束，开启箱体门取出试样，并对试验部件进行清理，方便后续试验测试。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供的用于大型砌块导热系数的测试装置及测试方法，能够在相对封闭的情况下完成大型砌块的单点和/或多点导热实验，并在不受环境扰动的情况下更换测量位置；满足不同形状、厚度的大型砌块试样对多点位导热系数测定的要求，尤其是扇形砌块，可对砌块试样各个位置的导热系数进行全面的测定，从侧面反映出砌块整体的均匀性。此外，本专利技术所设置的探头调整机构和绝热块均可以在不开启箱体的情况下更改测量位置，保证在测试过程中探头与绝热块和大型砌块试样之间紧密接触；同时，本专利技术所设置的高度可调试样托盘可在一定范围内满足不同厚度砌块试样的测量需要，实用性强。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为本专利技术测试装置的前视结构示意图；图2为本专利技术测试装置的俯视结构示意图；图3为本专利技术测试装置中的锁闭机构的局部结构示意图；图4为本专利技术测试装置的使用状态示意图；图5为实施例中试样结构示意图；其中，附图标记为：1-轴I、2-轴II、3-轴III、4-轴IV、5-滑动体A、6-滑动体B、7-箱体、8-箱体门、9-观察孔、10-滑轨、11-试样、12-试样托盘、13-高度校准螺母、14-绝热块、15-探头、16-Y向调节手柄、17-X向调节手柄、18-绝热块压紧手柄、19-锁闭盘、20-锁闭孔、21-销钉、22-弹簧手柄、23-绝热块压紧摇臂、24-压力传感器、25-夹具、26-HotDisk热常数分析仪、27-计算机。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。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。实施例一：如图1-3所示，本实施例提供一种可用于大型、扇本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：包括箱体，所述箱体内设有用于固定试样的试样托盘和用于测量试样导热系数的探头，所述试样托盘的上方设置有用于压紧所述探头的绝热块；所述探头通过探头调整机构固定，所述探头调整机构能够在不开启箱体的情况下更改所述探头的测量位置。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：包括箱体，所述箱体内设有用于固定试样的试样托盘和用于测量试样导热系数的探头，所述试样托盘的上方设置有用于压紧所述探头的绝热块；所述探头通过探头调整机构固定，所述探头调整机构能够在不开启箱体的情况下更改所述探头的测量位置。
2.根据权利要求1所述的用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：所述探头调整机构包括滑动安装于所述箱体内的滑动体A和滑动安装于所述滑动体A上的滑动体B，且所述滑动体A的滑动方向垂直于所述滑动体B的滑动方向；所述滑动体B的前端安装用于夹持所述探头的夹具。
3.根据权利要求2所述的用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：所述滑动体A的上表面设置有滑轨，所述滑动体B与所述滑轨滑动连接；所述滑动体B的上方设有表面设置齿轮的轴I，所述滑动体B的上表面设置为与所述轴I啮合的齿轮面；所述轴I的一端连接X向调节手柄，转动所述轴I能够驱动所述滑动体B沿所述滑轨移动。
4.根据权利要求2所述的用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：所述箱体内设有表面设置蜗杆纹路的轴II，所述滑动体A套设于所述轴II外部并与所述轴II螺纹连接；所述轴II的一端连接Y向调节手柄，转动所述轴II能够驱动所述滑动体A沿所述轴II移动。
5.根据权利要求4所述的用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：所述箱体内设置有与所述轴II平行的轴III，所述轴III贯穿所述滑动体A，用于确保所述滑动体A平行移动。
6.根据权利要求1所述的用于大型砌块导热系数的测试装置，其特征在于：所述绝热块通过绝热块调整机构固定；所述绝热块调整机构包括轴IV、手柄和锁闭盘，所述轴IV通过绝热块压紧摇臂与所述绝热块的...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢敬礼，曹胜飞，高玉峰，刘月妙，马利科，李娜娜，张奇，
申请(专利权)人：核工业北京地质研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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