[发明专利]可视化土体冻融过程试验装置

摘要

本发明涉及一种可视化土体冻融过程试验装置，控温箱与外部压缩机相接，控温箱内，半圆柱体试样罐置于控温底板上，控温底板上刻有凹槽，凹槽上设密封圈与半圆柱体试样罐底面接触，控温底板上有孔，一孔通过导水管与马廖特瓶相连，另一孔与水头调节管相连，控温底板上放置滤纸和土样，土样顶部与控温顶板接触，控温顶板上有把手；位移传感器固定于支架上，并与控温顶板顶面接触；温度传感器通过试样罐壁面上探头孔插入土样中，位移传感器和温度传感器通过引线与数据采集仪相连；可调光源置于照相机两侧，照相机置于半圆柱体试样罐正面，并通过引线与电子计算机连接。本发明研究土体冻结过程中土的冻结速率、水分迁移速率、冰晶生长速度、分凝冰厚度、冻胀速度随时间的动态变化过程，直观的看到试验土柱中冻结锋面移动及冻结缘的发育过程，为揭示土的冻结与融化机理提供技术保证。

主权项

一种可视化土体冻融过程试验装置，包括马廖特瓶(1)、支架(2)、位移传感器(3)、把手(4)、控温顶板(5)、探头孔(6)、温度传感器(7)、密封圈(8)、水位调节管(9) 、导水管(10)、控温底板(11)、滤纸(12)、半圆柱体试样罐(13)、土样(14)、高分辨率照相机(15)、控温箱(16)、可调光源(17)、数据采集仪(18)、 电子计算机(19)、循环槽(20)，其特征是控温箱（16）与外部压缩机连接，通过压缩机对控温箱（16）内温度进行控制，控温箱（16）内，半圆柱体试样罐(13)置于控温箱(16)内控温底板(11)之上，控温底板(11)上刻有凹槽，凹槽上设密封圈（8）与半圆柱体试样罐(13)底面接触，控温底板(11)上开有两个小孔，一孔通过导水管(10)与马廖特瓶(1)相连，另一孔与水位调节管(9)相连，调节水位调节管(9)使马廖特瓶(1)中的气压、水压、外部大气压以及土样底面的压力达到平衡状态；控温底板(11)上依次放置滤纸(12)和土样(14)，土样(14)顶部与控温顶板(5)接触，控温顶板(5)上开有循环槽（20），循环槽（20）与外部冷浴连接，顶板上安装把手(4)，控温顶板(5)、半圆柱体试样罐(13)和控温底板(11)通过支架（2）连为一体；位移传感器(3)固定于支架(2)之上，并与控温顶板(5)顶面接触；温度传感器(7)通过试样罐（13）壁面上探头孔(6)插入土样(14)中，位移传感器(3)和温度传感器(7)分别通过引线与数据采集仪(18)相连；可调光源(17)置于高分辨率照相机(15)两侧，高分辨率照相机(15)置于半圆柱体试样罐(13)正面，并通过引线与电子计算机(19)连接。