[实用新型]供土壤有效导热系数测试用的恒热流控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种土壤有效导热系数的测试，采用自动控制系统，确保恒热流源输入使得测试结果准确可靠。

背景技术

前土壤导热系数的测定有以下两种，一是利用钻孔直接取出土层样本，然后通过导热系数测试设备或者根据手册得出土壤导热系数用于工程设计，但由于地层下面结构复杂随深度的增加其地层结构也不相同，而且还存在着各种不同的热交换现象，所以导致这种测试方法不能真实有效的反应出土壤中有效导热系数，如果用于指导工程设计会存在较大的误差。再有就是现场测试设备，但是并没有对热流输入进行控制这样会对测试的结果有较大的影响。

发明内容：

为了克服在现有测试仪器不能真实准确的测量土壤有效导热系数的不足。本实用新型以线热源模型为基础，实现了恒热流源输入，从控制精度上进行了改进保证了测试结果的准确可靠，其系统结构如图1所示。

本实用新型的特征在于，含有：电能表、RS485电平转换器、嵌入式电脑、电压变换器和调压器，其中：

电能表，采用DSSD331型电能表，测量加热水箱的加热管的加热功率，所述加热水箱是用于在测量土壤有效导热系数时加热通过地源热泵抽出的地热水的温度用的，

RS485电平转换器，采用PF8522E芯片，两个输入端口A1，B1通过485总线与所述DSSD331型电能表的RS485接口相连接，输入所述加热管的加热功率，

嵌入式电脑，为EMB-3680型，通过RS232接口与所述RS485电平转换器RS232接口相连，输入所述DSSD331型电能表实测的加热管的加热功率，在和预设的加热功率额定值比较后，再把所述额定加热功率与实测加热功率之差返回所述RS485电平转换器的RS2332接口，

电压变换器，采用DAM-3060芯片，两个端口DATA+、DATA-通过所述485总线与所述RS485电平转换器的两个输入端口A1、B1相连，输入所述额定加热功率与实测功率的差值，

调压器，采用HS36P型号三相全智能调功调压器，电源输入端R、S、T接380伏，电源输出端U、V、W接所述加热管，控制端C+、C-接所述电压变换器的输出端Vout、AGND，从所述电压变换器输入经过变换后的所述额定加热功率和实测加热功率之差值，以调节加在所述加热管上的加热功率。

2、根据权利要求1所述的供土壤有效导热系数测试用的恒热流控制装置，其特征在于，所述加热管额定加热功率为4千瓦或6千瓦。

本实用新型通过自动控制系统确保恒热流的输入，能够准确可靠的测试出土壤有效导热系数。

附图说明

图1是本控制装置的结构示意图。

图2是本控制装置的恒热流控制电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：采用线热源模型，自动控制系统通过控制调压器实现在测试中恒热流输入。其中电能表DSSD331电表实时检测加热管的功率，然后采用RS485总线技术与控制器通讯实时存储测试数据，根据功率表的数据控制系统通过控制器EMB-3680嵌入式电脑控制电压变换器DAM-3060V调节调压器HS36P三相全智能调压调功器加在加热管上的功率，让加热管以恒定功率加热，从而确保恒热流输入。

在图2中其中功率表DSSD331电表实时检测加热管的功率，然后把功率数据经过RS485总线输出，然后再经过RS485电平转换器PF8522E传给控制器EMB-3680嵌入式电脑的RS232串口，然后控制器EMB-3680嵌入式电脑把额定加热功率与输入实测功率之差作为控制信号通过RS232串口经过RS485电平转换器PF8522E输出给电压变换器DAM-3060，然后经过电压变换器DAM-3060V来控制调压器HS36P三相全智能调压调功器调节加热管的功率，从而确保加热管以恒定的功率加热。