CN113466286B - 模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种模拟混凝土超低温‑大温差冻融过程的冻融试验设备，涉及冻融试验技术领域。模拟混凝土超低温‑大温差冻融过程的冻融试验设备，包括试验舱、制冷压缩机和供氮装置。试验舱用于放置进行冻融试验的目标件，制冷压缩机被配置为降低试验舱内温度。供氮装置被配置为向试验舱内提供液氮，以降低试验舱内的温度。模拟混凝土超低温‑大温差冻融过程的冻融试验设备设置有制冷压缩机和供氮装置两种降温装置，制冷压缩机和供氮装置降温能力不同，能够模拟不同的环境温度，以使模拟的环境更加接近目标件的实际工程环境，从而提高目标件热力性能测试的准确性。

Description

模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备

技术领域

本申请涉及冻融试验技术领域，具体而言，涉及一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备。

背景技术

目前，混凝土是目前用量极大的人造建筑材料，已广泛用于各种环境下的工程结构中，并逐步向超低温等极端环境下应用，比如作为液化天然气的混凝土存储罐，液化天然气的温度一般为-165℃，当混凝土储存罐内储存有液化天然气时，混凝土存储罐承受的温度为-165℃左右，当液化天然气在混凝土储存罐内纯化、在混凝土储存罐内充注液化天然气和液化天然气泄漏时，混凝土存储外罐将经历超低温-大温差冻融和强压力变化。这种特殊环境对混凝土热力性能的影响直接关系到液化天然气的安全存储。

然而，现有对混凝土储存罐的热力性能的测试设备难以模拟极端环境，这导致目前仅有的关于混凝土在超低温环境下热力性能的演化特征的少量研究结论还存在较大差异。为此，设计一种能够模拟极端环境的试验设备成为混凝土热力性能研究领域亟待解决的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，以提高混凝土热力性能测试的准确性。

本申请实施例提供一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，包括试验舱、制冷压缩机和供氮装置。试验舱用于放置进行冻融试验的目标件，制冷压缩机被配置为降低试验舱内温度。供氮装置被配置为向试验舱内提供液氮，以降低试验舱内的温度。

上述技术方案中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备设置有制冷压缩机和供氮装置两种降温装置，制冷压缩机和供氮装置降温能力不同，能够模拟不同的环境温度，以使模拟的环境更加接近目标件的实际工程环境，从而提高目标件热力性能测试的准确性。当需要模拟的环境温度较高可以通制冷压缩机对试验舱内进行降温，当需要模拟的环境温度较低可以通过供氮装置向试验舱内提供液氮以降低试验舱内的温度。当然也可以是制冷压缩机和供氮装置配合对试验舱内进行降温，先通过制冷压缩机将试验舱内的温度降至第一阈值，再通过供氮装置向试验舱内提供液氮以将试验舱内的温度降至需要的温度，这样能够节约液氮。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括加热装置，加热装置被配置为提升试验舱内的温度。

上述技术方案中，由于制冷压缩机和供氮装置均是用于对试验舱内进行降温，加热装置能够在制冷压缩机和/或供氮装置对试验舱过度降温后对试验舱内的温度进行调节。

在本申请的一些实施例中，加热装置包括与试验舱内部连通的导热管和用于提供热量的供热组件，供热组件设于试验舱外并与导热管连通。

上述技术方案中，将加热组件设置于试验舱外，能够避免试验舱内部环境条件变化影响加热组件的加热性能和缩短加热组件的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括旋转装置，旋转装置设于试验舱的底部，旋转装置被配置为驱动试验舱转动。

上述技术方案中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括旋转装置，旋转装置用于驱动试验舱转动，能够使得液氮等在试验舱内分布更加均匀，提高试验舱内的温度分布均匀性。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括图像采集装置，图像采集装置被配置为对目标件进行图像采集。

上述技术方案中，图像采集装置能够对试验舱内的目标件进行图像采集，以对目标件的热力性能分析提供图像资料。

在本申请的一些实施例中，试验舱为透明结构，图像采集装置设于试验舱的外周。

上述技术方案中，图像采集装置设置于试验舱的外周，能够避免试验舱内部环境条件变化影响加图像采集装置的性能和缩短图像采集装置的使用寿命。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括照明光源。

上述技术方案中，照明光源能够使得试验舱周围的光照效果更好，能够使得图像采集装置采集到的图像信息更为清晰。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括压力调节装置，压力调节装置被配置为调节试验舱内的压力。

上述技术方案中，压力调节装置能够调节试验舱内的压力，以模拟不同的压力环境，以测试目标件在不同压力环境下的力学性能。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括第一排放装置，第一排放装置与试验舱内部连通，第一排放装置被配置为在降温装置对试验舱进行降温时排出试验舱内的流体介质。

上述技术方案中，第一排放装置能够在制冷压缩机对试验舱进行降温时保证试验舱内的压力平衡稳定。

在本申请的一些实施例中，第一排放装置包括第一排放管和回风单元，第一排放管将试验舱和回风单元连通，回风单元被配置为将试验舱从第一排放管排出的流体介质导入制冷压缩机。

上述技术方案中，回风单元能够将试验舱内从第一排放管排出的流体介质导入制冷压缩机循环利用。

在本申请的一些实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括第二排放装置，第二排放装置与箱体内部连通，第二排放装置被配置为在供氮装置对试验舱进行降温时排出试验舱内的流体介质。

上述技术方案中，第二排放装置能够在供氮装置对试验舱进行降温时保证试验舱内的压力平衡稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的冻融试验***的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的液氮气化装置和实验舱的连接示意图；

图4为压力调节装置的结构示意图。

图标：100-冻融试验***；10-箱体；11-第一开口；12-箱盖；121-第一观察窗；20-模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备；21-试验舱；211-第二开口；212-进气口；213-出气口；214-安装孔；214-温度传感器；22-制冷压缩机；23-供氮装置；231-储氮罐；232-供氮管；233-液氮气化装置；2331-液氮分散器；2332-液氮搅拌器；2333-防护罩；2334-驱动件；24-送风管；25-第一切换装置；26-第一排放装置；261-第一排放管；262-回风单元；27-第二排放装置；271-第二排放管；28-第二切换装置；29-加热装置；291-导热管；292-加热组件；230-压力调节装置；2301-调控室；23011-第二观察窗；2303-压力传导管；2304-抽气开关；2305-压力表；2306-真空泵；240-旋转装置；2401-旋转盘；2402-驱动件；250-图像采集装置；260-照明光源；270-电路保护装置；2701-开关电源接地保护装置；2702-电源漏电保护装置；2703-控制室超温保护装置；2704-载保护装置；280-控制面板；2801-USB数据插口；2802-可编程逻辑控制器；2803-人机交互界面；2804-电源总控开关；2805-电源指示灯；2806-控制电路指示灯；2807-自动控制开关；2808-手动控制开关；290-电源。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

随着全球液化天然气能源需求的快速增长，液化天然气接收站的建设日益增多。液化天然气存储罐的外罐是钢筋混凝土，当混凝土储存罐内的储存有液化天然气时，储存罐内的存储温度约-165℃，而存储罐外壁则和周围环境接触。在天然气纯化、充注甚至内罐泄露时，混凝土存储罐将经历大温差冻融作用，同时，混凝土储存罐所处压力环境也将发生剧烈变化。这种复杂作用直接影响混凝土结构的稳定性，导致混凝土存储罐局部劣化破坏，甚至引起罐内液化天然气泄露，从而引发存储罐事故，造成严重的人员伤亡和财产损失。

然而，目前尚缺乏这种复杂环境下混凝土热力性能测试的试验***，无法实现多冻融路径和压力条件下混凝土抵抗超低温-大温差作用的性能测试，测试环境与工程实际不一致，无法直接指导工程设计和施工。

基于此，本申请实施例提供一种技术方案，能够模拟混凝土储存罐的所处的实际工程环境，以提高混凝土热力性能测试的准确性。

如图1-图3所示，本申请实施例提供一种冻融试验***100，包括箱体10和模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20容纳于箱体10内，箱体10能够对模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20起到保护作用。

如图1所示，其中，箱体10具有供模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20放入的第一开口11，冻融试验***100还包括箱盖12，箱盖12用于打开或者关闭第一开口11，其中，箱盖12打开或关闭第一开口11通过第一液压缸驱动杆(图中未示出)实现，第一液压驱动杆的一端与箱盖12面向箱体10的一侧铰接，第一液压驱动杆的另一端铰接于箱体10内部。第一液压驱动杆伸缩能够实现箱盖12开启或者关闭第一开口11，当第一液压驱动杆伸长时，箱盖12能够打开第一开口11，当第一液压驱动杆缩短时，箱盖12能够关闭第一开口11。

在其他实施例中，箱盖12打开或者关闭第一开口11还可以用其他方式实现。

箱盖12上还设有第一观察窗121，用于观察箱体10内部的情况。第一观察窗121可以是中部设有真空夹层的透明玻璃观察窗。

如图2所示，在本实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20包括试验舱21、制冷压缩机22和供氮装置23。制冷压缩机22被配置为降低试验舱21内温度。制冷压缩机22在蒸汽压缩式制冷***中，把制冷剂从低压提升为高压，并使制冷剂不断循环流动，从而使***不断将内部热量排放到高于***温度的环境中。

供氮装置23被配置为向试验舱21内提供液氮，以降低试验舱21内的温度。

模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20设置有制冷压缩机22和供氮装置23两种降温装置，制冷压缩机22和供氮装置23降温能力不同，能够模拟不同的环境温度，以使模拟的环境更加接近目标件的实际工程环境，从而提高目标件热力性能测试的准确性。当需要模拟的环境温度较高可以通制冷压缩机22对试验舱21内进行降温，当需要模拟的环境温度较低可以通过供氮装置23向试验舱21内提供液氮以降低试验舱21内的温度。当然也可以是制冷压缩机22和供氮装置23配合对试验舱21内进行降温，先通过制冷压缩机22将试验舱21内的温度降至第一阈值，再通过供氮装置23向试验舱21内提供液氮以将试验舱21内的温度降至需要的温度，这样能够节约液氮。

试验舱21用于放置进行冻融试验的目标件。根据试验的不同，目标件有所不同，在本实施例中，目标件为混凝土储存罐。在其他实施例中，目标件也可以是其他材料形成的构件。

其中，试验舱21具有供目标件放入的第二开口211，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括密封舱盖(图中未示出)，密封舱盖用于打开或者关闭第二开口211，其中，密封舱盖打开或关闭第二开口211通过第二液压缸驱动杆(图中未示出)实现，第二液压驱动杆的一端与密封舱盖面向箱体10的一侧铰接，第二液压驱动杆的另一端铰接于试验舱21内部。第二液压驱动杆伸缩能够实现密封舱盖开启或者关闭第一开口11，当第二液压驱动杆伸长时，密封舱盖能够打开第二开口211，当第二液压驱动杆缩短时，密封舱盖能够关闭第二开口211。

在本实施例中，试验舱21为透明结构，试验舱21的舱壁可以是具有真空夹层的结构，真空夹层具有隔热效果，使得试验舱21具有很好的保温效果。一方面降低了试验舱21内外部的热交换，另一方面还便于透过试验舱21的舱壁对目标件表观形态图像的采集。

在本实施例中，试验舱21的上端一侧设有进气口212，供氮装置23包括储氮罐231和供氮管232，进气口212分别通过供氮管232和送风管24连通。

供氮管232可以是绝热管，供氮管232用于将储氮罐231与进气口212连通。进气口212设于试验舱21的上端，使得液氮能够从上至下落入试验舱21内并尽可能均匀地分布在试验舱21内，以提高试验舱21内温度分布均匀性。

如图3所示，供氮装置23还包括液氮气化装置233，液氮气化装置233包括液氮分散器2331和液氮搅拌器2332，液氮分散器2331位于试验舱21内，并通过进气口212与供氮管232连通，液氮分散器2331为周壁设有多个小孔的管道，储氮罐231内的液氮经供氮管232、进气口212进入液氮分散器2331内，并经液氮分散器2331周壁上的小孔排至试验舱21内。液氮搅拌器2332包括搅拌风扇(途中未示出)、罩设于搅拌风扇的外周的防护罩2333和驱动件2334，液氮分散器2331绕设于防护罩2333的外周，驱动件2334位于试验舱21外部且位于箱体10内，试验舱21的周壁设于供驱动件2334的输出轴伸入试验舱21内与搅拌风扇连接的安装孔214；驱动件2334用于驱动搅拌风扇转动，搅拌风扇转动使得试验舱21内的气流发生改变，从液氮分散器2331周壁上的小孔排出的液氮能够至少经过防护罩2333上的孔洞与搅拌风扇的扇叶接触，在气流的变化和搅拌风扇的扇叶的直接作用下，能够加速液氮的气化，还能使液氮在试验舱21内快速均匀分布。驱动件2334可以是电机。液氮分散器233上的小孔在液氮分散器233的延伸方向上均匀间隔分布。

制冷压缩机22通过送风管24与进气口212连通，制冷压缩机22通过送风管24向试验舱21内输送冷风，以降低试验舱21内的温度。

模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括第一切换装置25，第一切换装置25用于使供氮管232与进气口212连通或者使送风管24与进气口212连通。当第一切换装置25使供氮管232与进气口212连通，以使供氮罐通过供气管和进气口212向试验舱21内供液氮，以降低试验舱21内的温度。当第一切换装置25使送风管24与进气口212连通，以使制冷压缩机22通过送风管24和进气口212向试验舱21内供冷气，以降低试验舱21内的温度。

第一切换装置25可以是电磁阀。

试验舱21的下端还设有出气口213，进气口212和出气口213分布于试验舱21径向的两侧。

在本实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括第一排放装置26，第一排放装置26与试验舱21内部连通，第一排放装置26被配置为在降温装置对试验舱21进行降温时排出试验舱21内的流体介质。第一排放装置26能够在制冷压缩机22对试验舱21进行降温时保证试验舱21内的压力平衡稳定。

其中，第一排放装置26包括第一排放管261和回风单元262，第一排放管261与出气口213连通，第一排风管将试验舱21和回风单元262连通，回风单元262被配置为将试验舱21从第一排气管排出的流体介质导入制冷压缩机22。回风单元262能够将试验舱21内从第一排放管261排出的流体介质导入制冷压缩机22循环利用。

模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括第二排放装置27，第二排放装置27与箱体10内部连通，第二排放装置27被配置为在供氮装置23对试验舱21进行降温时排出试验舱21内的流体介质。第二排放装置27能够在供氮装置23对试验舱21进行降温时保证试验舱21内的压力平衡稳定。

其中，第二排放装置27包括与第二排放管271，第二排放管271与出气口213连通。

在本实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括第二切换装置28，第二切换装置28用于使第一排放管261与出气口213连通或者使第二排放管271与出气口213连通。第二切换装置28可以是电磁阀。

当需要通过制冷压缩机22对试验舱21内降温时，第一切换装置25使送风管24和进气口212连通、供氮管232与进气口212断开，第二切换装置28使第一排放管261与出气口213连通、第二排放管271与出气口213断开。

当需要通过供氮装置23对试验舱21内降温时，第一切换装置25使送风管24和进气口212断开、供氮管232与进气口212连通，第二切换装置28使第一排放管261与出气口213断开、第二排放管271与出气口213连通。

通过控温模式自调节电路控制第一切换装置25和第二切换装置28动作，从而实现通过供氮装置23控温和制冷压缩机22控温两种控温模式的自动切换，满足+30～-190℃范围内混凝土的超低温-大温差冻融测试。

在本实施例中，试验舱21内部不同位置布设多个温度传感器214，用于监测试验舱21内部的温度分布，实时判断试验舱21内的温度分布是否均匀。

在本实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括加热装置29，加热装置29被配置为提升试验舱21内的温度。加热装置29能够在制冷压缩机22和/或供氮装置23对试验舱21过度降温后对试验舱21内的温度进行调节，比如通过制冷压缩机22或供氮装置23对试验舱21进行降温至-190℃，实际上需要模拟的工程环境温度为-160℃，由于制冷压缩机22和供氮装置23均是用于对试验舱21内进行降温，则可以通过加热装置29加热提升试验舱21内的温度以使试验舱21内的温度从-190℃提升至-160℃。

其中，加热装置29包括与试验舱21内部连通的导热管291和用于提供热量的加热组件292，供热组件设于试验舱21外并与导热管291连通。将加热组件292设置于试验舱21外，能够避免试验舱21内部环境条件变化影响加热组件292的加热性能和缩短加热组件292的使用寿命。

加热装置29是否工作可以根据温度传感器214检测到的温度进行，根据温度传感器214监测得到的试验舱21的内部温度，与设定的目标温度对比，当温度传感器214监测得到的试验舱21的内部温度低于目标温度，则控制加热装置29对试验舱21加热，若是温度传感器214监测得到的试验舱21的内部温度高于目标温度，加热装置29不工作，并通过制冷压缩机22和/或供氮装置23对试验舱21进行降温至目标温度。同时，当试验舱21温度达到正温(高于0℃)时，加热装置29将启动协助制冷压缩机22进行精准控温。

在本实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括旋转装置240，旋转装置240设于试验舱21的底部，旋转装置240被配置为驱动试验舱21转动。旋转装置240用于驱动试验舱21转动，能够使得液氮等在试验舱21内分布更加均匀，提高试验舱21内的温度分布均匀性。

旋转装置240包括驱动件2402和旋转盘2401，试验舱21设有旋转盘2401上，驱动件2402用于驱动旋转绕自身轴线转动。驱动件2402可以是电机。根据参数设定，启动驱动电机后，试验舱21将根据设定转动模式进行旋转。试验舱21转动能够一定程度降低试验舱21内部温度的不均匀性。

模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括图像采集装置250，图像采集装置250被配置为对目标件进行图像采集。图像采集装置250能够对试验舱21内的目标件进行图像采集，以对目标件的热力性能分析提供图像资料。

当旋转装置240驱动试验舱21旋转时，图像采集装置250还能对试验舱21周向上不同位置进行图像采集，以使图像采集装置250对目标件进行对视角图像采集。

由于试验舱21的舱壁为透明结构，图像采集装置250设于试验舱21的外周，能够避免试验舱21内部环境条件变化影响加图像采集装置250的性能和缩短图像采集装置250的使用寿命。

在本实施例中，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20包括多个图像采集装置250，多个图像采集装置250沿试验舱21的外周间隔布置。图像采集装置250可以为相机。

模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括照明光源260。照明光源260能够使得试验舱21周围的光照效果更好，能够使得图像采集装置250采集到的图像信息更为清晰。

如图4所示，模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20还包括压力调节装置230，压力调节装置230被配置为调节试验舱21内的压力，以模拟不同的压力环境，以测试目标件在不同压力环境下的力学性能。

压力调节装置230包括调控室2301、密封盖体(图中未示出)、压力传导管2303、抽气开关2304、压力表2305和真空泵2306。密封盖体用于关闭或者开启调控室2301的开口。

调控室2301位于试验舱21内，压力传导管2303的一端和箱体10内且位于试验舱21外的压力表2305连接，另一端和调控室2301内部连通，通过压力传导管2303将调控室2301内的压力值传至压力表2305。

真空泵2306位于箱体10内且位于试验舱21外。抽气开关2304通过管道和真空泵2306连接，当压力表2305检测到的压力值小于目标压力值，则通过真空泵2306通过抽气开关2304和管道向试验舱21内部注入流体介质，以增大试验舱21内的压力直至试验舱21内的压力达到目标压力值，当压力表2305检测到的压力值大于目标压力值，则通过真空泵2306通过抽气开关2304和管道抽出试验舱21内部的流体介质，以降低试验舱21内的压力直至试验舱21内的压力达到目标压力值。

为了便于观察试样表观状态，调控室2301的壁面设置第二观察窗23011和对压力调控室2301内试样图像的动态采集。

请参照图1，为保证冻融试验***100的安全性，冻融试验***100还包括电路保护装置270。

电路保护装置270位于箱体10内，电路保护装置270包括开关电源接地保护装置2701、电源漏电保护装置2702、控制室超温保护装置2703以及过载保护装置2704。

液氮快速气化装置和电路保护装置270共同形成电路、温度和液氮立体安全保护体系，可确保试验***的安全可靠。

冻融试验***100还包括控制面板280，控制面板280包括USB数据插口2801、可编程逻辑控制器2802、人机交互界面2803、电源总控开关2804、电源指示灯2805、控制电路指示灯2806、自动控制开关2807、手动控制开关2808。

其中，USB数据插口2801的作用是便于用户从试验舱21获得的数据下载下来。人机交互界面2804的作用是进行试验过程中监控和调整压力工况(比如监控调控室2301内的压力状况，调节试验舱21内的目标压力值大小，以及目标压力值的维持时间等等)、温度控制(比如试验舱21内需要达到温度值且该温度的维持时间)。可编程逻辑控制器2802是根据人机交互界面2804的设定和自动控制开关2807互通，以通过可编程逻辑控制器2802向自动控制开关发出指令以使相应的部件动作，比如人机交互界面2804的设定的试验舱21内的温度是160℃，则可编程逻辑控制器2802向制冷压缩机22和/或供氮装置223发出指令，制冷压缩机22和/或供氮装置223工作对试验舱21内部降温，直至试验舱21内部的温度达到人机交互界面2804设定的温度值。控制电路指示灯2806是显示目前自动控制开关2807的关闭和开启状态。手动控制开关2808如果是开，就是将自动控制功能关掉，需要通过人工来调温度和压力等，若是手动控制开关2808如果是关，则自动控制功能开启，无需通过人工来调温度和压力等或者通过人工参与调节的部分减少。

冻融试验***100还包括电源290，电源290为模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备20中所有需要用电的结构供电，电源290设于箱体10内。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，包括：

试验舱，用于放置进行冻融试验的目标件；

制冷压缩机，被配置为降低所述试验舱内的温度；以及

供氮装置，被配置为向所述试验舱内提供液氮，以降低所述试验舱内的温度；

所述模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括第一排放装置、第二排放装置、第一切换装置和第二切换装置，所述第一排放装置与所述试验舱内部连通，所述第一排放装置被配置为在所述制冷压缩机对所述试验舱进行降温时排出所述试验舱内的流体介质，所述第一排放装置包括第一排放管和回风单元，所述第一排放管将所述试验舱和所述回风单元连通，所述回风单元被配置为将所述试验舱从所述第一排放管排出的流体介质导入所述制冷压缩机；所述第二排放装置与所述试验舱内部连通，所述第二排放装置被配置为在所述供氮装置对所述试验舱进行降温时排出所述试验舱内的流体介质；

所述试验舱的上端一侧设有进气口和所述试验舱的下端还设有出气口，所述第一切换装置用于使所述供氮装置的供氮管与所述进气口连通或者使所述制冷压缩机的送风管与所述进气口连通，所述第二切换装置用于使所述第一排放管与所述出气口连通或者使所述第二排放装置的第二排放管与所述出气口连通；

所述第二切换装置用于使所述第一排放管与所述出气口连通或者使所述第二排放管与所述出气口连通；

所述模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括加热装置，所述加热装置被配置为提升所述试验舱内的温度。

2.根据权利要求1所述的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，所述加热装置包括与所述试验舱内部连通的导热管和用于提供热量的供热组件，所述供热组件设于所述试验舱外并与所述导热管连通。

3.根据权利要求1所述的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，所述模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括旋转装置，所述旋转装置设于所述试验舱的底部，所述旋转装置被配置为驱动所述试验舱转动。

4.根据权利要求3所述的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，所述模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括图像采集装置，所述图像采集装置被配置为对所述目标件进行图像采集。

5.根据权利要求4所述的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，所述试验舱为透明结构，所述图像采集装置设于所述试验舱的外周。

6.根据权利要求1所述的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，所述模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括照明光源。

7.根据权利要求1所述的模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备，其特征在于，所述模拟混凝土超低温-大温差冻融过程的冻融试验设备还包括压力调节装置，所述压力调节装置被配置为调节所述试验舱内的压力。

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