[实用新型]一种用于土工模型试验的高低温试验环境控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于土工模型试验的高低温试验环境控制装置，属于土工模型试验技术领域。

背景技术

温度环境对土木工程结构影响非常显著，如工程材料的热胀冷缩、沥青混凝土路面在低温时的开裂和高温时出现的车辙、铁路和公路路基的融沉冻胀变形、橡胶材料高温时的老化等。模型试验是对工程结构进行研究的主要方法，为研究工程结构在高温和低温环境下的各项性能，常常要将试验模型置于不同的高温和低温环境下进行模型试验。

当前，有关工程结构温度性能的野外试验和现场试验通常采用能制造所需环境温度的试验箱进行试验，该类试验箱大多只具有单一的制冷或制热功能，高温和低温环境下的模型试验需使用不同的试验箱，操作麻烦、试验成本高。同时，高温试验箱通常采用电加热丝制热，试验模型与电加热丝处在同一空间内，电加热丝周围不均的温度场对试验模型的影响很大，严重影响试验的可靠性和准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于土工模型试验的高低温试验环境控制装置，使用该装置既可进行低温模型试验也可进行高温模型试验，其试验成本低、操作简单、试验结果更加可靠和准确。

本实用新型为实现其目的，所采用的技术方案是：一种用于土工模型试验的高低温试验环境控制装置，其特征在于：

试验模型置于试验箱内，试验箱内部安装有温度传感器，试验箱的进气口通过进风管与高低温储气舱的出气口相连；试验箱的出气口通过回风管与高低温储气舱的进气口相连；进风管的管道内装有轴流风机，其风向为自高低温储气舱吹向试验箱；压缩式制冷制热设备的内置热交换器安装在高低温储气舱内，压缩式制冷制热设备的主机安装在高低温储气舱外；高低温储气舱内还安装有辅助制热的电加热丝；

温度传感器与智能温控仪的控制信号输入端相连；智能温控仪的控制信号输出端与交流接触器的线圈接线端子相连；交流接触器的主触点输入端与市电电源相连，交流接触器的主触点输出端与压缩式制冷制热设备的供电电路相连，交流接触器的主触点输出端通过一个开关与电加热丝相连。

本实用新型的工作过程和原理是：

低温模型试验：开启轴流风机，并断开电加热丝的开关，将智能温控仪调至制冷模式，设定温度下限值和温度上限值，并使压缩式制冷制热设备处于制冷状态。当试验箱内的温度传感器反馈给智能温控仪的温度值高于温度上限值时，智能温控仪控制交流接触器闭合，压缩式制冷制热设备供电电路接通，压缩式制冷制热设备的内置热交换器使高低温储气仓内的气体温度降低。在轴流风机的作用下，试验箱和高低温储气仓内的气体形成封闭循环，两者内部的气体温度同步降低。当温度传感器测出的温度低于设定的下限值时智能温控仪则控制压缩式制冷制热设备停机。如此循环往复，试验箱内气体温度保持在设定的温度范围内。然后对试验箱内的试验模型进行相应的试验操作与数据观测记录，即可完成所设定低温环境下的模型试验。

高温模型试验：开启轴流风机，将智能温控仪调至制热模式，设定温度下限值和温度上限值，并使压缩式制冷制热设备处于制热状态。当试验箱内的温度传感器反馈给智能温控仪的温度值低于温度下限值时，智能温控仪控制交流接触器闭合，压缩式制冷制热设备供电电路接通，压缩式制冷制热设备的内置热交换器使高低温储气仓内的气体温度升高。在轴流风机的作用下，试验箱和高低温储气仓内的空气形成封闭循环，两者内部的空气温度同步升高。当温度传感器测出的温度高于设定的上限值时智能温控仪则控制压缩式制冷制热设备停机。如此循环往复，试验箱内空气温度即保持在设定的温度范围内。然后对试验箱内的试验模型进行相应的试验操作与数据观测记录，即可完成所设定高温环境下的模型试验。

高温模型试验时，如高低温储气舱内外温差较大、所需试验环境温度较高或需要快速制热时，则可闭合电加热丝的开关，对高低温储气仓进行电辅助加热。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一、本实用新型既可进行低温模型试验也可进行高温模型试验，一物多用，两种模式转换方便，无需搬动笨重的试验模型，其试验成本低、操作简单。

二、本实用新型的高低温储气仓内的制冷制热装置与试验箱及试验模型分置，高低温储气仓内制冷或加热后的气体在轴流风机的作用下、通过进风管流入试验箱，再通过回风管流回高低温储气仓，通过气体循环加快了试验箱的降温或升温过程，而试验箱与制冷或加热源的隔离则保证了试验模型周围环境温度场的均匀性，使试验结果更加可靠和准确。

上述的试验箱进风口处安装有可以上下摆动的电动导风板。

这样，可进一步的提高试验箱内温度场的均匀性。