CN105158438A - 一种土冻胀率测试仪 - Google Patents

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高明耀
卢少利
郑如岩
王翠娟
唐飞
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Abstract

一种土冻胀率测试仪，包括底座支撑，还包括安装在底座支撑上的恒温箱，所述的恒温箱内部设置有通过支撑杆支撑的试验平台，所述的试验平台上设置有试样盒，所述的试样盒为圆形结构，试样盒的中间为中空结构，所述的试样盒上设置有加压***、温度检测***和变形检测***，所述的加压***包括上顶盖、下顶盖、上底板、下底板和丝杠，所述的温度检测***包括热敏电阻温度计，所述的变形检测***包括位移传感器，所述的上顶盖和下底板共同连接有温度控制***和补水***，该测试仪能够精确测试土样的冻胀率，并且适用于不同土质在不同冻结温度下进行检测，得出冻胀力和冻胀率的比例关系，结构简单，操作方便，便于研究土样的冻胀规律。

Description

一种土冻胀率测试仪
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，具体地说就是一种土冻胀率测试仪。
背景技术
土体不均匀冻胀变形是寒区工程大量破坏的重要因素之一，因此，各项工程开展之前，必须对工程所在地区的土体作出冻胀性评价，以便采取相应措施，确保工程构筑物的安全可靠，土体冻胀变形的基本特征值是冻胀率，但由于各地冻结深度等条件不同，其冻胀率值相差很大，为了便于比较冻胀变形的强弱，因此，采用冻胀率与该冻结土层厚度之比，即冻胀率（用百分数计）作为土体冻胀的特征值。
冻胀是土体在一定含水量下、当温度降低到零度以下后，土体孔隙中的结合水迁移积聚至冻结锋面处，凝结成冰，土体体积增大，产生向外的作用力，不同土质在不同的含水量情况下，其冻胀值是不同的，在修建路基和建筑地基之前需要对其所处土体的冻胀率进行测试，而现在的测量设备不能够完全模拟外界实际状况，对土样进行测试，测试过程中土样的检测环境的温度会对测试点结构产生很大的影响，同时在检测的过程中需要对土样进行精确的检测，但是检测的时间较长，在操作的过程中需要进行精确的控制，并且对测试结果进行详细记录，才能得出土样在不同的环境温度下作用力和冻胀率的比例关系，因此亟需一种精确控制并且能够真实模拟外界实际状况的测试仪器，并且通过人工智能控制实现对土样冻胀率的测试。
发明内容
本发明的目的在于提供一种土冻胀率测试仪，该测试仪能够精确测试土样的冻胀率，并且适用于不同土质在不同冻结温度下进行检测，得出冻胀力和冻胀率的比例关系，结构简单，操作方便，便于研究土样的冻胀规律。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种土冻胀率测试仪，包括底座支撑，还包括安装在底座支撑上的恒温箱，所述的恒温箱内部设置有通过支撑杆支撑的试验平台，所述的试验平台上设置有试样盒，所述的试样盒为圆形结构，试样盒的中间为中空结构，所述的试样盒上设置有加压***、温度检测***和变形检测***；所述的加压***包括上顶盖、下顶盖、上底板、下底板和丝杠；所述的温度检测***包括热敏电阻温度计；所述的变形检测***包括位移传感器；所述的上顶盖和下底板共同连接有温度控制***和补水***，所述的温度控制***包括温度控制仪、正温循环液管路和负温循环液管路。
作为优化，所述的恒温箱内设置有冷夜循环管路、加热器和热敏电阻温度计，所述的热敏电阻温度计连接温度控制仪。
作为优化，所述的试样盒的外部沿高度方向设置有均匀分布的热敏电阻温度计***孔，所述的热敏电阻温度计通向试样盒的内部且与试样盒的内壁接触。
作为优化，所述的上顶盖、下顶盖、上底板、下底板的直径大小均与试样盒的内径相等，所述的上顶盖上设置有负温循环液进出口和补水口，所述的负温循环液进出口与负温循环液管路连接，所述的补水口与补水***连接，所述的下底板上设置有正温循环液进出口，所述的正温循环液进出口与正温循环液管路连接。
作为优化，所述的下顶盖与上底板上均为中空结构，且设置有均匀分布的孔。
作为优化，所述的支撑杆上设置有活动支架A和活动支架B，所述的位移传感器设置在活动支架B上。
作为优化，所述的上顶盖、下顶盖、上底板、下底板的材质均为铜。
作为优化，所述的丝杠上设置有压力传感器。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的一种土冻胀率测试仪，该测试仪测量精度高，能够精确测试土样的冻胀率，并且适用于不同土质在不同冻结温度下进行检测，整个测试环境在恒温箱内完成，真实模拟现实情况，对土样进行保温，上下两侧进行加压，通过设置有均匀的孔并且中空结构的下顶盖和上底板使不断循环的冷温均匀传到试样表面，通过温度检测***和变形检测***，还有加压***上的压力传感器，检测出得出冻胀力和冻胀率的比例关系，结构简单，操作方便，便于研究土样的冻胀规律。
附图说明
图1为本发明总体结构图；
图2为本发明另一立体图；
图3为本发明试样盒剖视图；
其中，1底座支撑、2恒温箱、3试验平台、4支撑杆、5试验盒、6上顶盖、7下顶盖、8上底板、9下底板、10丝杠、11热敏电阻温度计、12位移传感器、13负温循环液管路、14正温循环液管路、15热敏电阻温度计***孔、16负温循环液进出口、17正温循环液进出口、18补水口、19活动支架A、20活动支架B、21孔、22压力传感器。
具体实施方式
如图1-3所示实施例中，一种土冻胀率测试仪，包括底座支撑1，还包括安装在底座支撑1上的恒温箱2，恒温箱2内部设置有通过支撑杆支撑4的试验平台3，试验平台3上设置有试样盒5，试样盒5为圆形结构，试样盒5的中间为中空结构，试样盒5上设置有加压***、温度检测***和变形检测***；加压***包括上顶盖6、下顶盖7、上底板8、下底板9和丝杠10；温度检测***包括热敏电阻温度计11；变形检测***包括位移传感器12；上顶盖6和下底板9共同连接有温度控制***和补水***，温度控制***包括温度控制仪、正温循环液管路14和负温循环液管路13。
恒温箱2内设置有冷夜循环管路、加热器和热敏电阻温度计，热敏电阻温度计连接温度控制仪。
试样盒5的外部沿高度方向设置有均匀分布的热敏电阻温度计***孔15，热敏电阻温度计11通向试样盒5的内部且与试样盒5的内壁接触。
上顶盖6、下顶盖7、上底板8、下底板9的直径大小均与试样盒5的内径相等，上顶盖6上设置有负温循环液进出口16和补水口18，负温循环液进出口16与负温循环液管路13连接，补水口18与补水***连接，下底板9上设置有正温循环液进出口17，正温循环液进出口17与正温循环液管路14连接。
下顶盖7与上底板8上均为中空结构，且设置有均匀分布的孔21。
支撑杆4上设置有活动支架A19和活动支架B20，位移传感器12设置在活动支架B20上。
上顶盖6、下顶盖7、上底板8、下底板9的材质均为铜。
丝杠10上设置有压力传感器22。
本发明的一种土冻胀率测试仪，该测试仪测量精度高，能够精确测试土样的冻胀率，并且适用于不同土质在不同冻结温度下进行检测，整个测试环境在恒温箱内完成，真实模拟现实情况，对图样进行保温，上下两侧进行加压，通过设置有均匀的孔并且中空结构的下顶盖和上底板使不断循环的冷温均匀传到试样表面，通过温度检测***和变形检测***，还有加压***上的压力传感器，检测出得出冻胀力和冻胀率的比例关系，结构简单，操作方便，便于研究土样的冻胀规律。
上述具体实施方式仅是本发明的具体个案，本发明的专利保护范围包括但不限于上述具体实施方式的产品形态和式样，任何符合本发明权利要求书的一种土冻胀率测试仪且任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应落入本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种土冻胀率测试仪，包括底座支撑（1），其特征在于：还包括安装在底座支撑（1）上的恒温箱（2），所述的恒温箱（2）内部设置有通过支撑杆支撑（4）的试验平台（3），所述的试验平台（3）上设置有试样盒（5），所述的试样盒（5）为圆形结构，试样盒（5）的中间为中空结构，所述的试样盒（5）上设置有加压***、温度检测***和变形检测***；所述的加压***包括上顶盖（6）、下顶盖（7）、上底板（8）、下底板（9）和丝杠（10）；所述的温度检测***包括热敏电阻温度计（11）；所述的变形检测***包括位移传感器（1）（2）；所述的上顶盖（6）和下底板（9）共同连接有温度控制***和补水***，所述的温度控制***包括温度控制仪、正温循环液管路（14）和负温循环液管路（13）。
2.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的恒温箱（2）内设置有冷夜循环管路、加热器和热敏电阻温度计，所述的热敏电阻温度计连接温度控制仪。
3.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的试样盒（5）的外部沿高度方向设置有均匀分布的热敏电阻温度计***孔（15），所述的热敏电阻温度计（11）通向试样盒（5）的内部且与试样盒（5）的内壁接触。
4.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的上顶盖（6）、下顶盖（7）、上底板（8）、下底板（9）的直径大小均与试样盒（5）的内径相等，所述的上顶盖（6）上设置有负温循环液进出口（16）和补水口（18），所述的负温循环液进出口（16）与负温循环液管路（13）连接，所述的补水口（18）与补水***连接，所述的下底板（9）上设置有正温循环液进出口（17），所述的正温循环液进出口（17）与正温循环液管路（14）连接。
5.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的下顶盖（7）与上底板（8）上均为中空结构，且设置有均匀分布的孔（21）。
6.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的支撑杆（4）上设置有活动支架A（19）和活动支架B（20），所述的位移传感器（12）设置在活动支架B（20）上。
7.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的上顶盖（6）、下顶盖（7）、上底板（8）、下底板（9）的材质均为铜。
8.根据权利要求1所述的一种土冻胀率测试仪，其特征在于：所述的丝杠（10）上设置有压力传感器（22）。
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