一种人工冻结水分迁移模型的实验设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种人工冻结水分迁移模型的实验设备，实验设备包括试验箱，试验箱包括第一冷浴板、第一侧板、第二侧板和多个第二冷浴板，第一冷浴板、第一侧板、第二侧板和各第二冷浴板作为试验箱的侧壁构成试验箱用于放置土样的腔体，第一冷浴板可移动，第一冷浴板用于压实土样，第一侧板与第一冷浴板相邻设置，第一侧板上设置有多个第一插孔，各第一插孔呈阵列分布，第一插孔用于插入水分温度传感器，第二侧板与第一侧板相对设置。通过向第一冷浴板和各第二冷浴板输送温控溶液，控制温控溶液的温度，以模拟复杂温度边界条件，第一冷浴板向土样施加压力，以获得土样应力位移变化的数据。本实用新型专利技术可广泛应用于土样检测技术领域。领域。领域。

【技术实现步骤摘要】
一种人工冻结水分迁移模型的实验设备


[0001]本技术涉及土样检测
，特别涉及一种人工冻结水分迁移模型的实验设备。

技术介绍

[0002]高放废物目前最佳的处置方案是存放在深500至1000m的高放废物处置库中，《放射性废物安全管理条例》规定高放废物地址处置的安全隔离期不得少于1万年。在长时间跨度中难以保证不出现自然或人为灾害导致核废料泄漏，因此拟采用冻结法冻结缓冲回填材料层对核素泄漏及时控制。
[0003]核废料具有放射性且在其衰变过程中会不断释放热量，因此相对于其他冻结法施工工况，高放废物处置库的冻结工况中的温度边界条件更为复杂。目前冻结实验多为单向冻结或恒定负温整体冻结，尚未见复杂温度边界条件模型实验装置，尤其是涉及核废料处置库冻结模型实验的实验装置。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题中的至少之一，本技术提供一种人工冻结水分迁移模型的实验设备，所采用的技术方案如下：
[0005]本技术所提供的人工冻结水分迁移模型的实验设备包括试验箱，所述试验箱包括第一冷浴板、第一侧板、第二侧板和多个第二冷浴板，所述第一冷浴板、所述第一侧板、所述第二侧板和各所述第二冷浴板作为所述试验箱的侧壁构成所述试验箱用于放置土样的腔体，所述第一冷浴板可移动，所述第一冷浴板用于压实土样，所述第一侧板与所述第一冷浴板相邻设置，所述第一侧板上设置有多个第一插孔，各所述第一插孔呈阵列分布，所述第一插孔用于插入水分温度传感器，所述第二侧板与所述第一侧板相对设置。
[0006]本技术的某些实施例中，所述第一侧板可拆卸。
[0007]本技术的某些实施例中，所述试验箱包括多个第一安装部件，相对的两个所述第二冷浴板上分别设置有所述第一安装部件，所述第一安装部件用于安装所述第一侧板。
[0008]本技术的某些实施例中，所述第一安装部件包括第一固定部和第一卡固部，所述第一固定部用于与所述第二冷浴板固定，所述第一卡固部用于与所述第一侧板安装。
[0009]本技术的某些实施例中，所述第一卡固部的内侧与所述试验箱的侧面之间构成供所述第一侧板插入的区域。
[0010]本技术所提供的人工冻结水分迁移模型的实验设备包括加载装置和试验箱，所述试验箱的结构如前所述，所述加载装置用于向所述第一冷浴板传递力，所述加载装置包括轴向力传感器，所述加载装置的动力源通过所述轴向力传感器向所述第一冷浴板传递力。
[0011]本技术的某些实施例中，所述加载装置包括位移传感器，所述位移传感器设
置用于检测所述第一冷浴板的位移。
[0012]本技术的某些实施例中，所述加载装置包括支架，所述试验箱设置在所述支架上。
[0013]本技术所提供的人工冻结水分迁移模型的实验设备包括数采仪、加载装置和试验箱，所述加载装置的结构如前所述，所述试验箱的结构如前所述，所述数采仪用于收集实验数据。
[0014]本技术的某些实施例中，实验设备包括多个水分温度传感器，所述水分温度传感器用于插入所述第一插孔。
[0015]本技术的实施例至少具有以下有益效果：通过向第一冷浴板和各第二冷浴板输送温控溶液，控制温控溶液的温度，以模拟复杂温度边界条件，第一冷浴板向土样施加压力，以获得土样应力位移变化的数据。本技术可广泛应用于土样检测

附图说明
[0016]本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0017]图1为实验设备的结构示意图，图中显示试验箱、加载装置、冷浴机和数采仪；
[0018]图2为试验箱、加载装置的结构图；
[0019]图3为第一冷浴板的结构图。
具体实施方式
[0020]下面结合图1至图3详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
[0021]在本技术的描述中，需要理解的是，若出现术语“中心”、“中部”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。限定有“第一”、“第二”的特征是用于区分特征名称，而非具有特殊含义，此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0022]在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0023]本技术涉及一种人工冻结水分迁移模型的实验设备，可在复杂的温度边界条件下进行土体的温度场、水分场研究，同时可以实时监测土体在一维方向上的应力情况。具
体地，实验设备包括试验箱100，试验箱100包括第一冷浴板101、第一侧板102、第二侧板103和多个第二冷浴板104，第一冷浴板101、第一侧板102、第二侧板103和各第二冷浴板104作为试验箱100的侧壁构成试验箱100用于放置土样的腔体。进一步地，第一冷浴板101、各第二冷浴板104中分别设置有温控溶液通道106，温控溶液通道106设置为S形，可以理解的是，实验设备包括冷浴机400，冷浴机400用于向温控溶液通道106输送高温或低温的温控溶液，以达到控制复杂温度边界条件的目的。当然，作为替换方案，为节省实验设备的成本，冷浴机400也可作为外置结构独立于实验设备。
[0024]具体地，第一侧板102与第一冷浴板101相邻设置，第二侧板103与第一侧板102相对设置。结合附图，第一冷浴板101设置在试验箱100的顶部，作为试验箱100的上冷浴板，第一侧板102设置在试验箱100的前侧，作为试验箱100的前盖板，第二侧板103设置在试验箱100的后侧，作为试验箱100的后盖板，第二冷浴板104的数量设置为三个，三个第二冷浴板104分别作为试验箱100的左冷浴板、右冷浴板和下冷浴板，通过冷浴机400控制土样四个方向上的边界温度。其中，左冷浴板和右冷浴板焊接在下冷浴板上，第二侧板103与左冷浴板、右冷浴板、下冷浴板焊接。
[0025]进一步地，第一冷浴板101可移动，第一冷浴板101用于压实土样。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工冻结水分迁移模型的实验设备，其特征在于：包括试验箱(100)，所述试验箱(100)包括第一冷浴板(101)，所述第一冷浴板(101)可移动，所述第一冷浴板(101)用于压实土样；第一侧板(102)，所述第一侧板(102)与所述第一冷浴板(101)相邻设置，所述第一侧板(102)上设置有多个第一插孔，各所述第一插孔呈阵列分布，所述第一插孔用于插入水分温度传感器；第二侧板(103)，所述第二侧板(103)与所述第一侧板(102)相对设置；多个第二冷浴板(104)，所述第一冷浴板(101)、所述第一侧板(102)、所述第二侧板(103)和各所述第二冷浴板(104)作为所述试验箱(100)的侧壁构成所述试验箱(100)用于放置土样的腔体。2.根据权利要求1所述的人工冻结水分迁移模型的实验设备，其特征在于：所述第一侧板(102)可拆卸。3.根据权利要求2所述的人工冻结水分迁移模型的实验设备，其特征在于：所述试验箱(100)包括多个第一安装部件(105)，相对的两个所述第二冷浴板(104)上分别设置有所述第一安装部件(105)，所述第一安装部件(105)用于安装所述第一侧板(102)。4.根据权利要求3所述的人工冻结水分迁移模型的实验设备，其特征在于：所述第一安装部件(105)包括第一固定部和第一卡固部，所述第一固定部用于与所述第二冷浴板(104)固定，所述第一卡固部用于与所述第一侧板(102)安装。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：南霁云，刘建坤，常丹，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：新型
国别省市：