CN206750557U - 冻土土样恒温运输箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种冻土土样恒温运输箱，包括底座和土样保温箱，底座两侧均连接有转动轴，转动轴上连接有行走轮，土样保温箱由四块箱体壁板组成，位于土样保温箱后部的一块箱体壁板顶部设有可伸缩拉杆，四块箱体壁板内部均设有半导体制冷片，底座内部设有蓄电池，底座的外壁上设有控制盒，控制盒内部设有温度控制电路，温度控制电路包括微控制器模块、电压转换电路、按键操作电路、温度传感器、继电器驱动电路、液晶显示屏和继电器；土样保温箱内部均匀设有四个套筒放置筒，每个套筒放置筒内均上下叠放有两个土样套筒，位于上部的土样套筒顶部设置有套筒盖。本实用新型能够有效地维持冻土土样的低温状态，保持了冻土土样的结构的完整性。

Description

冻土土样恒温运输箱

技术领域

本实用新型属于冻土土样运输技术领域，具体涉及一种冻土土样恒温运输箱。

背景技术

我国是冻土大国，多年冻土区和季节冻土区约占国土面积的70％。由于气候、环境的变迁，该区域的自然生态环境、多年冻土环境均处于平衡与非平衡的边缘状态下，造就了可称为脆弱的寒冷环境，人类活动极易诱发冻土环境的变化，工程建筑更使这个脆弱的寒冷环境产生的变化尤为剧烈。目前我国兴建的青藏铁路穿越600多公里的多年冻土区，工程建设对工程技术的各方面要求也越来越高。施工区域的工程地质状况，关系到工程选线的优良以及相应设计参数的选取。岩土工程勘探工作主要分为内业与外业两个部分，勘察设计人员需要根据室内试验结果，结合外业记录与原位测试提出切实可行的岩土设计参数。室内试验对现场钻探的取样质量要求较高，现场所取原状样扰动小、含水量变化小是保证试验结果准确性的重要指标。而现场操作过程中，冻土土样由于没有合适的土样保存及运输装置，经常存在着冻土融化、水分流失等现象，而且土样送往实验室之前，随意堆积，送往实验室过程中用蛇皮袋粗略装入，运输过程中扰动较大，严重影响了岩土工程勘察工作的试验质量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种冻土土样恒温运输箱，其结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作方便，能够有效地维持冻土土样的低温状态，保持了冻土土样的结构的完整性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种冻土土样恒温运输箱，包括底座和固定连接在底座顶部的土样保温箱，所述底座的两侧均固定连接有转动轴，所述转动轴上转动连接有行走轮，所述土样保温箱由围成顶部和底部敞口的立方体形的四块中空设置的箱体壁板组成，位于土样保温箱后部的一块箱体壁板顶部设置有可伸缩拉杆，四块所述箱体壁板内部均设置有半导体制冷片，所述底座内部设置有用于为半导体制冷片供电的蓄电池，所述底座的外壁上设置有控制盒，所述控制盒内部设置有用于对半导体制冷片的制冷温度进行控制的温度控制电路，所述温度控制电路包括微控制器模块和用于将蓄电池的输出电压转换为所述温度控制电路中各用电模块供电所需电压的电压转换电路，所述微控制器模块的输入端接有用于设置温度的按键操作电路和伸入土样保温箱内部且用于对土样保温箱内部的温度进行实时检测的温度传感器，所述微控制器模块的输出端接有继电器驱动电路和液晶显示屏，所述继电器驱动电路的输出端接有用于对半导体制冷片的通断电进行控制的继电器，所述继电器串联在蓄电池为半导体制冷片供电的供电回路中，所述按键操作电路和液晶显示屏均外露在控制盒的外表面上；所述土样保温箱内部均匀设置有四个套筒放置筒，每个所述套筒放置筒内均上下叠放有两个土样套筒，每个所述土样套筒的底部均设置有套筒底座，每个所述土样套筒的顶部均设置有套筒提拉绳，位于上部的土样套筒顶部设置有套筒盖，所述套筒盖的顶部设置有套筒盖提拉绳。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述底座的底部固定连接有支架。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述行走轮为三星轮。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述可伸缩拉杆的顶部握手部设置有防滑纹。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述土样保温箱的顶部四个拐角处均设置有倒角，并设置有橡胶皮垫。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述微控制器模块包括单片机AT89S51。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述温度传感器为数字式温度传感器DS18B20，所述数字式温度传感器DS18B20的输出端与所述单片机AT89S51的P2.5引脚相接。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述继电器驱动电路包括三极管Q1和电阻R16，所述三极管Q1的基极通过电阻R16与所述单片机AT89S51的P3.3引脚相接，所述三极管Q1的发射极接地；所述继电器为继电器K1，所述继电器K1的线圈的一端与所述三极管Q1的集电极相接，所述继电器K1的线圈的另一端与电压转换电路的+5V直流电压输出端相接，所述继电器K1的公共触点与半导体制冷片的电源正极相接，所述继电器K1的常开触点与蓄电池的+12V直流电压输出端相接，所述继电器K1的常闭触点悬空，所述半导体制冷片的电源负极接地。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：每个所述套筒放置筒均通过十字交叉设置的第一连接杆和第二连接杆与土样保温箱的内壁固定连接。

上述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述套筒放置筒由铸铁材料制成，所述土样套筒由弹性材料制成。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低。

2、本实用新型的使用操作方便。

3、本实用新型弥补了目前关于冻土土样运输设备上的空白，为工程人员采集冻土土样提供了一种可行的装置。

4、本实用新型能够有效地维持冻土土样的低温状态，防止在运输过程中由于温度升高而使冻土土样中的固态水融化，保持了冻土土样的结构的完整性。

5、本实用新型采用了三星轮的设计，使得在复杂地形条件下，运输起来更为便捷。

6、本实用新型的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本实用新型的结构简单，设计合理，实现方便且成本低，使用操作方便，能够有效地维持冻土土样的低温状态，保持了冻土土样的结构的完整性，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的左视图。

图3为本实用新型套筒盖的结构示意图。

图4为本实用新型土样套筒的结构示意图。

图5为本实用新型温度控制电路的电路原理框图。

图6为本实用新型微控制器模块的电路原理图。

图7为本实用新型继电器驱动电路、继电器和半导体制冷片的电路连接图。

图8为本实用新型按键操作电路的电路原理图。

图9为本实用新型液晶显示屏的电路原理图。

附图标记说明:

1—土样保温箱； 1-1—箱体壁板； 2—行走轮；

3—支架； 4—底座； 5—橡胶皮垫；

6—可伸缩拉杆； 6-1—防滑纹； 7—套筒盖；

7-1—套筒盖提拉绳； 8—土样套筒； 8-1—套筒底座；

8-2—套筒提拉绳； 9—套筒放置筒； 10—半导体制冷片；

11—转动轴； 12—蓄电池； 13—控制盒；

13-1—微控制器模块； 13-2—电压转换电路； 13-3—温度传感器；

13-4—继电器； 13-5—继电器驱动电路； 13-6—按键操作电路；

13-7—液晶显示屏； 14—第一连接杆； 15—第二连接杆。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的冻土土样恒温运输箱，包括底座4和固定连接在底座顶部的土样保温箱1，所述底座4的两侧均固定连接有转动轴11，所述转动轴11上转动连接有行走轮2，所述土样保温箱1由围成顶部和底部敞口的立方体形的四块中空设置的箱体壁板1-1组成，位于土样保温箱1后部的一块箱体壁板1-1顶部设置有可伸缩拉杆6，四块所述箱体壁板1-1内部均设置有半导体制冷片10，所述底座4内部设置有用于为半导体制冷片10供电的蓄电池12，所述底座4的外壁上设置有控制盒13，所述控制盒13内部设置有用于对半导体制冷片10的制冷温度进行控制的温度控制电路，结合图5，所述温度控制电路包括微控制器模块13-1和用于将蓄电池12的输出电压转换为所述温度控制电路中各用电模块供电所需电压的电压转换电路13-2，所述微控制器模块13-1的输入端接有用于设置温度的按键操作电路13-6和伸入土样保温箱1内部且用于对土样保温箱1内部的温度进行实时检测的温度传感器13-3，所述微控制器模块13-1的输出端接有继电器驱动电路13-5和液晶显示屏13-7，所述继电器驱动电路13-5的输出端接有用于对半导体制冷片10的通断电进行控制的继电器13-4，所述继电器13-4串联在蓄电池12为半导体制冷片10供电的供电回路中，所述按键操作电路13-6和液晶显示屏13-7均外露在控制盒13的外表面上；所述土样保温箱1内部均匀设置有四个套筒放置筒9，每个所述套筒放置筒9内均上下叠放有两个土样套筒8，结合图4，每个所述土样套筒8的底部均设置有套筒底座8-1，每个所述土样套筒8的顶部均设置有套筒提拉绳8-2，位于上部的土样套筒8顶部设置有套筒盖7，结合图3，所述套筒盖7的顶部设置有套筒盖提拉绳7-1。

具体实施时，所述蓄电池12的输出电压为+12V，所述电压转换电路13-2为+12V转+5V的电压转换电路。

具体实施时，所述套筒放置筒9的外直径为16cm，内直径为14cm高度为45cm；所述土样套筒8的外直径为14cm，内直径为10cm，高度为22.5cm；所述套筒底座8-1的外直径为14cm，高度为2.5cm，所述套筒盖7的外直径为16cm，高度为5cm。

本实施例中，如图1和图2所示，所述底座4的底部固定连接有支架3。通过设置支架3，当该冻土土样恒温运输箱不在行走状态时，能够直立放置在地面上，从而方便了冻土土样的放入与取出。

本实施例中，如图1和图2所示，所述行走轮2为三星轮。

本实施例中，如图1所示，所述可伸缩拉杆6的顶部握手部设置有防滑纹6-1。

本实施例中，如图1所示，所述土样保温箱1的顶部四个拐角处均设置有倒角，并设置有橡胶皮垫5。通过设置倒角能够减少运输过程中产生的碰撞，通过设置橡胶皮垫5，能够缓冲碰撞对土样保温箱1的震荡，并减小对土样保温箱1的损坏，保证冻土土样的完好无损，且延长了该冻土土样恒温运输箱的使用寿命。

本实施例中，如图6所示，所述微控制器模块13-1包括单片机AT89S51。

本实施例中，所述温度传感器13-3为数字式温度传感器DS18B20，所述数字式温度传感器DS18B20的输出端与所述单片机AT89S51的P2.5引脚相接。

本实施例中，如图7所示，所述继电器驱动电路13-5包括三极管Q1和电阻R16，所述三极管Q1的基极通过电阻R16与所述单片机AT89S51的P3.3引脚相接，所述三极管Q1的发射极接地；所述继电器13-4为继电器K1，所述继电器K1的线圈的一端与所述三极管Q1的集电极相接，所述继电器K1的线圈的另一端与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接，所述继电器K1的公共触点与半导体制冷片10的电源正极相接，所述继电器K1的常开触点与蓄电池12的+12V直流电压输出端相接，所述继电器K1的常闭触点悬空，所述半导体制冷片10的电源负极接地。

具体实施时，如图8所示，所述按键操作电路13-6包括加按键S2、减按键S3、确定按键S4和取消按键S5，所述加按键S2的一端与所述单片机AT89S51的P0.1引脚相接，且通过电阻R12与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接；所述减按键S3的一端与所述单片机AT89S51的P0.2引脚相接，且通过电阻R13与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接；所述确定按键S4的一端与所述单片机AT89S51的P0.3引脚相接，且通过电阻R14与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接；所述取消按键S5的一端与所述单片机AT89S51的P0.4引脚相接，且通过电阻R15与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接；所述加按键S2的另一端、减按键S3的另一端、确定按键S4的另一端和取消按键S5的另一端均接地。

具体实施时，如图9所示，所述液晶显示屏13-7包括12864液晶显示屏和滑动变阻器R9，所述12864液晶显示屏的第14～7引脚依次对应与所述单片机AT89S51的P1.0～P1.7引脚相接，且依次对应通过电阻R1～R8与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接，所述12864液晶显示屏的第15～17引脚依次对应与所述单片机AT89S51的P2.0～P2.2引脚相接，所述12864液晶显示屏的第18引脚与滑动变阻器R9的滑动端相接，所述滑动变阻器R9的一个固定端与电压转换电路13-2的+5V直流电压输出端相接，所述滑动变阻器R9的另一个固定端接地。

本实施例中，如图2所示，每个所述套筒放置筒9均通过十字交叉设置的第一连接杆14和第二连接杆15与土样保温箱1的内壁固定连接。具体实施时，连接每个所述套筒放置筒9与土样保温箱1的内壁的第一连接杆14和第二连接杆15均为两根。

本实施例中，所述套筒放置筒9由铸铁材料制成，所述土样套筒8由弹性材料制成。土样套筒8由弹性材料制成，能够吸收冻土土样在运输过程中由于震动产生的能量。

本实用新型使用时，需要放置冻土土样时，通过提拉套筒盖提拉绳7-1取下套筒盖7，再通过提拉套筒提拉绳8-2取下放置在上层的土样套筒8，可往放置在下层的土样套筒8内放入冻土土样，然后放入上层的土样套筒8后，可以往上层的土样套筒8内放入冻土土样，冻土土样放置完成后，盖上套筒盖7。通过可伸缩拉杆6拉动该冻土土样恒温运输箱，能够方便地运输冻土土样，通过操作按键操作电路13-6设置温度，冻土土样运输过程中，温度传感器13-3对土样保温箱1内部的温度进行实时检测并将检测到的温度输出给微控制器模块13-1，微控制器模块13-1将其接收到的检测温度与设定温度进行比较，当检测温度高于设定温度时，微控制器模块13-1通过继电器驱动电路13-5驱动继电器13-4接通半导体制冷片10的供电回路，半导体制冷片10开始制冷，当检测温度小于等于设定温度时，微控制器模块13-1通过继电器驱动电路13-5驱动继电器13-4断开半导体制冷片10的供电回路，半导体制冷片10停止制冷，实现了该冻土土样恒温运输箱内温度的恒定，保证了冻土土样的低温状态，进而能够防止在运输过程中由于温度升高而使冻土土样中的固态水融化，保持了冻土土样的结构的完整性。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种冻土土样恒温运输箱，其特征在于：包括底座(4)和固定连接在底座顶部的土样保温箱(1)，所述底座(4)的两侧均固定连接有转动轴(11)，所述转动轴(11)上转动连接有行走轮(2)，所述土样保温箱(1)由围成顶部和底部敞口的立方体形的四块中空设置的箱体壁板(1-1)组成，位于土样保温箱(1)后部的一块箱体壁板(1-1)顶部设置有可伸缩拉杆(6)，四块所述箱体壁板(1-1)内部均设置有半导体制冷片(10)，所述底座(4)内部设置有用于为半导体制冷片(10)供电的蓄电池(12)，所述底座(4)的外壁上设置有控制盒(13)，所述控制盒(13)内部设置有用于对半导体制冷片(10)的制冷温度进行控制的温度控制电路，所述温度控制电路包括微控制器模块(13-1)和用于将蓄电池(12)的输出电压转换为所述温度控制电路中各用电模块供电所需电压的电压转换电路(13-2)，所述微控制器模块(13-1)的输入端接有用于设置温度的按键操作电路(13-6)和伸入土样保温箱(1)内部且用于对土样保温箱(1)内部的温度进行实时检测的温度传感器(13-3)，所述微控制器模块(13-1)的输出端接有继电器驱动电路(13-5)和液晶显示屏(13-7)，所述继电器驱动电路(13-5)的输出端接有用于对半导体制冷片(10)的通断电进行控制的继电器(13-4)，所述继电器(13-4)串联在蓄电池(12)为半导体制冷片(10)供电的供电回路中，所述按键操作电路(13-6)和液晶显示屏(13-7)均外露在控制盒(13)的外表面上；所述土样保温箱(1)内部均匀设置有四个套筒放置筒(9)，每个所述套筒放置筒(9)内均上下叠放有两个土样套筒(8)，每个所述土样套筒(8)的底部均设置有套筒底座(8-1)，每个所述土样套筒(8)的顶部均设置有套筒提拉绳(8-2)，位于上部的土样套筒(8)顶部设置有套筒盖(7)，所述套筒盖(7)的顶部设置有套筒盖提拉绳(7-1)。

2.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述底座(4)的底部固定连接有支架(3)。

3.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述行走轮(2)为三星轮。

4.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述可伸缩拉杆(6)的顶部握手部设置有防滑纹(6-1)。

5.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述土样保温箱(1)的顶部四个拐角处均设置有倒角，并设置有橡胶皮垫(5)。

6.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述微控制器模块(13-1)包括单片机AT89S51。

7.按照权利要求6所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述温度传感器(13-3)为数字式温度传感器DS18B20，所述数字式温度传感器DS18B20的输出端与所述单片机AT89S51的P2.5引脚相接。

8.按照权利要求6所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述继电器驱动电路(13-5)包括三极管Q1和电阻R16，所述三极管Q1的基极通过电阻R16与所述单片机AT89S51的P3.3引脚相接，所述三极管Q1的发射极接地；所述继电器(13-4)为继电器K1，所述继电器K1的线圈的一端与所述三极管Q1的集电极相接，所述继电器K1的线圈的另一端与电压转换电路(13-2)的+5V直流电压输出端相接，所述继电器K1的公共触点与半导体制冷片(10)的电源正极相接，所述继电器K1的常开触点与蓄电池(12)的+12V直流电压输出端相接，所述继电器K1的常闭触点悬空，所述半导体制冷片(10)的电源负极接地。

9.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：每个所述套筒放置筒(9)均通过十字交叉设置的第一连接杆(14)和第二连接杆(15)与土样保温箱(1)的内壁固定连接。

10.按照权利要求1所述的冻土土样恒温运输箱，其特征在于：所述套筒放置筒(9)由铸铁材料制成，所述土样套筒(8)由弹性材料制成。