[发明专利]岩土体热物性参数原位测试仪

权利要求书

1.一种岩土体热物性参数原位测试仪，包括测试探头、控制装置和数据采集装置，其特征在于：

所述测试探头包括由内向外依次布置的中空轴、弹性气囊、绝热层、电加热片和保护套，所述弹性气囊上下两端通过法兰盘固定在中空轴上，所述中空轴与气囊之间布置有弹性气囊膨胀监测装置；

所述控制装置包括直流稳压电源和压力控制装置，所述直流稳压电源与电加热片通过电线相连接，所述压力控制装置与弹性气囊通过压力管路相连接；

所述数据采集装置与布置在测试探头上的位移传感器相连接；

所弹性气囊膨胀监测装置包括沿中空轴径向分布的连接杆和位移传感器，所述连接杆的两端与弹性气囊内壁连接，所述位移传感器串联于连接杆上；

所述保护套两侧和弹性气囊两侧布置有温度传感器，所述温度传感器连接到数据采集装置。

2.根据权利要求1所述的岩土体热物性参数原位测试仪，其特征在于：所述电加热片是沿弹性气囊环形布置的四片，相邻电加热片之间利用伸缩接头重叠搭接。

3.根据权利要求2所述的岩土体热物性参数原位测试仪，其特征在于：所述弹性气囊由弹性橡胶材料制成，长度为1m，外径为105mm。

4.根据权利要求3所述的岩土体热物性参数原位测试仪，其特征在于：所述中空轴横截面为圆形，在底端10cm范围梅花形布置充气孔，在距离中空轴底端25cm、50cm和75cm处预留连接杆穿越孔。

5.根据权利要求4所述的岩土体热物性参数原位测试仪，其特征在于：所述位移传感器分三层垂直交错布置，垂直间距为25cm。

6.根据权利要求1所述的岩土体热物性参数原位测试仪，其特征在于：使用该测试仪的测试方法包括以下步骤：

第一步，将测试探头装入现场勘查钻孔中，测试探头中的弹性气囊在充气压力作用下发生膨胀，安装在气囊内部可伸缩的位移监测装置与气囊内壁同步伸展，根据气囊内壁位移监测值判断气囊的充填程度；

第二步，待测试探头与钻孔壁紧密接触后，利用直流稳压电源给测试探头内的电加热片提供恒定功率的电能，加热钻孔周围岩土体，利用温度传感器实时监测岩体、测试探头的温度随时间变化，根据圆柱热源理论，利用监测数据反演岩体的热物性参数。