一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置的製作方法
2023-06-19 08:40:16
本實用新型涉及一種對凍土進行溫度梯度試驗的裝置，特別是涉及一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置。
背景技術：
凍土結構中溫度場可視作凍土空間尺度上多個溫度梯度的組合，但由於凍土中的溫度梯度呈非均勻分布，凍土試樣局部變形分布模式在時間和空間尺度上具有非線性，使得研究人員在對凍土的研究實驗中，不能方便的進行溫度梯度變化對凍土的性質及狀態的實驗與觀測，較難進行組合溫度梯度中對凍土變形場及其演化規律的研究。
因此，對於凍土研究者來說，研製一種適用於多年凍土的組合溫度梯度實驗裝置，成為當前凍土研究領域的需求。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置，以解決上述現有技術存在的問題，使該實驗裝置能夠實現對凍土的組合溫度梯度的調節，並且使其溫度梯度效果明顯，操作方式簡便，可控制性好。
為實現上述目的，本實用新型提供了如下方案：本實用新型提供一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置，其特徵在於：包括試驗箱體、樣品筒、冷氣泵及控制中心，所述樣品筒設置於所述試驗箱體的腔室內，且所述試驗箱體的腔室底部中央固定設置有一支撐塊，所述樣品筒固定設置在所述支撐塊上，所述樣品筒內用於放置凍土試樣；所述試驗箱體包括頂蓋與試驗箱主體，所述頂蓋與所述試驗箱主體卡扣連接，所述頂蓋上設置有至少一個進風口，所述試驗箱主體的底部側面開設有至少一個出風口，所述冷氣泵用於對進風口吹氣；所述樣品筒的外壁上插接有若干層導風板，所述冷氣泵與所述控制中心電連接。
可選的，所述樣品筒的頂部設置有一加壓蓋，所述加壓蓋用於對所述凍土試樣進行加壓密封，所述加壓蓋頂端固定設置有一連接杆，且所述連接杆伸出所述試驗箱體的頂蓋。
可選的，所述導風板呈圓盤形插接在所述樣品筒的外壁上，自上而下的相鄰的兩層所述導風板的直徑依次遞減。
可選的，各層所述導風板之間均設置有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述控制中心電連接。
可選的，所述樣品筒外側面還固定設置有冷循環管，所述冷循環管以螺旋纏繞的方式布置在所述樣品筒外側，所述導風板位於所述冷循環管螺旋纏繞的縫隙之間，所述冷循環管與所述控制中心電連接。
可選的，所述冷循環管內為冷媒劑。
可選的，所述冷循環管中的冷媒劑自上而下進行循環。
本實用新型相對於現有技術取得了以下技術效果：
本實用新型中導風板的設置有利於對凍土試樣進行導冷風，使凍土試樣快速的實現溫度的調節；並且導風板自上而下的直徑逐漸減少及冷循環管中的冷媒劑自上而下的進行循環均使得保證凍土試樣能夠時間逐漸的溫度變化，更容易實現組合溫度梯度。
附圖說明
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本實用新型中組合溫度梯度的凍土試驗裝置的整體結構示意圖；
其中，1進風口；2試驗箱體；3導風板；4出風口；5支撐塊；6凍土試樣；7樣品筒；8冷循環管；9溫度傳感器；10加壓蓋；11連接杆；12頂蓋。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
本實用新型的目的是提供一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置，以解決上述現有技術存在的問題，使該實驗裝置能夠實現對凍土的組合溫度梯度的調節，並且使其溫度梯度效果明顯，操作方式簡便，可控制性好。
為使本實用新型的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。
請參考圖1，其中，圖1為本實用新型中組合溫度梯度的凍土試驗裝置的整體結構示意圖。
實施例一
如圖1所示，本實施例中提供一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置，包括試驗箱體2、樣品筒7、冷氣泵及控制中心，樣品筒7設置於試驗箱體2的腔室內，且試驗箱體2的腔室底部中央固定設置有一支撐塊5，樣品筒7固定設置在支撐塊5上，樣品筒7內用於放置凍土試樣6；試驗箱體2包括頂蓋12與試驗箱主體，頂蓋12與試驗箱主體卡扣連接，頂蓋12上設置有至少一個進風口1，試驗箱主體的底部側面開設有至少一個出風口4，冷氣泵用於對進風口1吹氣；樣品筒7的外壁上插接有若干層導風板3，冷氣泵與控制中心電連接。
本實施例中的組合溫度梯度的凍土試驗裝置，首先，將凍土試樣6放置到樣品筒7中，對樣品筒7進行密封，然後根據組合溫度梯度的需要，在樣品筒7的外壁上等間距插接導風板3，並在相鄰兩個導風板3之間設置溫度傳感器9，在樣品筒7上設置好導風板3與溫度傳感器9以後將樣品筒7放入試驗箱體2內，並將樣品筒7固定在支撐塊5上，將試驗箱體2的頂蓋12蓋上；開啟冷氣泵，對試驗箱體2內供給冷風，導風板3用於對凍土試樣6進行導冷風，使凍土試樣6能夠在較短的時間內達到預定的溫度，由於冷風在自上而下的流動過程中有一定的能量損耗，從而實現凍土試樣6的溫度梯度調節。
實施例二
如圖1所示，本實施例提供一種組合溫度梯度的凍土試驗裝置，在實施例一的基礎上，本實施例中的組合溫度梯度的凍土試驗裝置還具有以下特點：
樣品筒7的頂部設置有一加壓蓋10，加壓蓋10用於對凍土試樣6進行加壓密封，保證外界氣體或環境不對凍土試樣6造成影響，加壓蓋10頂端固定設置有一連接杆11，且連接杆11伸出試驗箱體2的頂蓋12，方便樣品筒7的下放與取出。
導風板3呈圓盤形插接在樣品筒7的外壁上，自上而下的相鄰的兩層導風板3的直徑依次遞減，即依次減少對凍土試樣6的進風量，實現溫度梯度的調節。
各層導風板3之間均設置有溫度傳感器9，溫度傳感器9與控制中心電連接，對凍土試驗的溫度進行實施監測，從而反饋給控制中心，進而控制冷氣泵的給風量。
樣品筒7外側面還固定設置有冷循環管8，冷循環管8以螺旋纏繞的方式布置在樣品筒7外側，導風板3位於冷循環管8螺旋纏繞的縫隙之間，冷循環管8與控制中心電連接，冷循環管8對凍土試樣6的溫度調節起到輔助作用。
冷循環管8內為冷媒劑，例如氟利昂等。
冷循環管8中的冷媒劑自上而下進行循環。
本實用新型中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本實用新型的思想，在具體實施方式及應用範圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本實用新型的限制。