CN109655481A - 土壤水热交换迁移系统 - Google Patents

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杨志邦
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Abstract

本发明涉及土壤水热交换迁移系统，包括有试样筒、第一恒温水循环供水设备、第二恒温水循环供水设备、上储水盒、马氏瓶，试样筒同轴分布地固定在下供水盒上，试样筒内一侧固定有若干层等间距分布的温度传感器、另一侧固定有若干层等间距分布的水分传感器；试样筒顶端开口处安装有上储水盒，试样筒与下供水盒之间固定有一透水板，该透水板上均匀开设有若干透水孔，下供水盒内固定有一隔板，该隔板将下供水盒的内腔分隔成补水腔和储水腔，底座上固定有一密封穿过隔板连通于补水腔内的补水管；马氏瓶可升降地固定在高低调节架上，水箱的出水口连通马氏瓶的进水口，马氏瓶的出水口连通于补水管。本发明提供的设备操作简单易懂。

Description

土壤水热交换迁移系统
技术领域
本发明涉及土壤试验设备技术领域，具体是涉及土壤水热交换迁移系统。
背景技术
传统测量土壤水热条件的方法是，采用烘干法和温度计分别测量土壤水热，由于测量时间不固定、测量地点重复性较差，因此无法得到稳定可靠的动态变化数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤水热交换迁移系统，用以克服上述不足。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：土壤水热交换迁移系统，包括有试样筒、第一恒温水循环供水设备、第二恒温水循环供水设备、上储水盒、下供水盒、马氏瓶、高低调节架、水箱、温度采集仪、水分采集仪、计算机、工作台，试样筒同轴分布地固定在下供水盒上，下供水盒固定在底座上，试样筒内一侧固定有若干层等间距分布的温度传感器、另一侧固定有若干层等间距分布的水分传感器，各温度传感器分别电连接于温度采集仪，各水分传感器分别电连接于水分采集仪；
所述试样筒顶端开口处安装有上储水盒，上储水盒一侧设上进水口、另一侧设上出水口，上进水口和上出水口分别通过一输水管道连通于第一恒温水循环供水设备；试样筒与下供水盒之间固定有一水平分布的透水板，该透水板上均匀开设有若干透水孔，下供水盒内固定有一水平分布的隔板，该隔板将下供水盒的内腔分隔成位于上方的补水腔和位于下方的储水腔，底座上固定有连通于储水腔内一侧的下进水口、连通于储水腔内另一侧的下出水口，且底座上固定有一密封穿过隔板连通于补水腔内的补水管，下进水口和下出水口分别通过一输水管道连通于第二恒温水循环供水设备；
所述马氏瓶可升降地固定在高低调节架上，水箱、温度采集仪、水分采集仪、计算机均放置在工作台上，水箱的出水口连通马氏瓶的进水口，马氏瓶的出水口连通于补水管。
在上述技术方案基础上，还包括有一烧杯，所述马氏瓶上开设有一溢水口，该溢水口通过一溢水管连通于烧杯。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明的第一恒温水循环供水设备及第二恒温水循环供水设备分别为上储水盒、下供水盒的储水腔提供可循环的冷却液，为试样筒内的土壤提供不同温度条件；利用马氏瓶为补水腔供水，补水腔内的水通过透水孔向上蒸发渗透，改变土壤试样不同的水分条件；通过水分传感器采集进入试样的水分变化量，并通过温度传感器测定试样内部不同高度温度的变化量，从而间接测定土壤的冻胀容积的变化量。本发明提供的设备，操作简单易懂，可适用于冻土土壤膨胀随温度水分迁移试验、冻土土壤膨胀容积变化试验、盐渍土多次冻融循环融沉试验等。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明试样筒结构示意图；
图中标号为：1-第一恒温水循环供水设备，2-第二恒温水循环供水设备，3-试样筒，4-上储水盒，41-上进水口，42-上出水口，5-下供水盒，51-隔板，52-透水板，53-补水腔，54-储水腔，55-下进水口，56-下出水口，57-补水管，6-底座，7-马氏瓶，8-水箱，9-烧杯，10-温度采集仪，11-水分采集仪，12-计算机，13-温度传感器，14-水分传感器，15-高低调节架。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1和图2可知，土壤水热交换迁移系统，包括有试样筒3、第一恒温水循环供水设备1、第二恒温水循环供水设备2、上储水盒4、下供水盒5、马氏瓶7、高低调节架15、烧杯9、水箱8、温度采集仪10、水分采集仪11、计算机12、工作台，试样筒3同轴分布地固定在下供水盒5上，下供水盒5固定在底座6上，试样筒3内一侧固定有若干层等间距分布的温度传感器13、另一侧固定有若干层等间距分布的水分传感器14，各温度传感器13分别电连接于温度采集仪10，各水分传感器14分别电连接于水分采集仪14。
试样筒3顶端开口处安装有上储水盒4，上储水盒4一侧设上进水口41、另一侧设上出水口42，上进水口41和上出水口42分别通过一输水管道连通于第一恒温水循环供水设备1；试样筒3与下供水盒5之间固定有一水平分布的透水板52，该透水板52上均匀开设有若干透水孔520，下供水盒5内固定有一水平分布的隔板51，该隔板51将下供水盒5的内腔分隔成位于上方的补水腔53和位于下方的储水腔54，底座6上固定有连通于储水腔54内一侧的下进水口55、连通于储水腔54内另一侧的下出水口56，且底座6上固定有一密封穿过隔板51连通于补水腔53内的补水管57，下进水口55和下出水口56分别通过一输水管道连通于第二恒温水循环供水设备2。
马氏瓶7可升降地固定在高低调节架15上，水箱8、温度采集仪10、水分采集仪11、计算机12均放置在工作台上，水箱8的出水口连通马氏瓶7的进水口，马氏瓶7的出水口连通于补水管57，且马氏瓶7上开设有一溢水口，该溢水口通过一溢水管连通于烧杯9。
第一恒温水循环供水设备1及第二恒温水循环供水设备2分别为上储水盒4、下供水盒5的储水腔54提供可循环的冷却液，为试样筒内的土壤提供不同温度条件，该第一恒温水循环供水设备及第二恒温水循环供水设备均属于现有技术产品，能够根据需求提供不同温度状态的冷却液，以为土壤试样提供不同的温度环境。利用马氏瓶7为补水腔53供水，补水腔53内的水通过透水孔向上蒸发渗透，改变土壤试样不同的水分条件。在恒定水压下、恒定温度下，土壤试样内部温度差效应，产生水分迁移，吸水进入试样；通过水分传感器14采集进入试样的水分变化量，并通过温度传感器13测定试样内部不同高度温度的变化量，从而间接测定土壤的冻胀容积的变化量。本发明提供的设备，操作简单易懂，可适用于冻土土壤膨胀随温度水分迁移试验、冻土土壤膨胀容积变化试验、盐渍土多次冻融循环融沉试验等。

Claims (2)

1.土壤水热交换迁移系统，其特征在于：包括有试样筒、第一恒温水循环供水设备、第二恒温水循环供水设备、上储水盒、下供水盒、马氏瓶、高低调节架、水箱、温度采集仪、水分采集仪、计算机、工作台，试样筒同轴分布地固定在下供水盒上，下供水盒固定在底座上，试样筒内一侧固定有若干层等间距分布的温度传感器、另一侧固定有若干层等间距分布的水分传感器，各温度传感器分别电连接于温度采集仪，各水分传感器分别电连接于水分采集仪；
所述试样筒顶端开口处安装有上储水盒，上储水盒一侧设上进水口、另一侧设上出水口，上进水口和上出水口分别通过一输水管道连通于第一恒温水循环供水设备；试样筒与下供水盒之间固定有一水平分布的透水板，该透水板上均匀开设有若干透水孔，下供水盒内固定有一水平分布的隔板，该隔板将下供水盒的内腔分隔成位于上方的补水腔和位于下方的储水腔，底座上固定有连通于储水腔内一侧的下进水口、连通于储水腔内另一侧的下出水口，且底座上固定有一密封穿过隔板连通于补水腔内的补水管，下进水口和下出水口分别通过一输水管道连通于第二恒温水循环供水设备；
所述马氏瓶可升降地固定在高低调节架上，水箱、温度采集仪、水分采集仪、计算机均放置在工作台上，水箱的出水口连通马氏瓶的进水口，马氏瓶的出水口连通于补水管。
2.根据权利要求1所述的土壤水热交换迁移系统，其特征在于：还包括有一烧杯，所述马氏瓶上开设有一溢水口，该溢水口通过一溢水管连通于烧杯。
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CN110618254A (zh) * 2019-10-22 2019-12-27 中铁七局集团第三工程有限公司 一种用于测量盐渍土溶陷性的试验装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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