[发明专利]一种适用于天然盐渍土的冻融循环检测装置

权利要求书

1.一种适用于天然盐渍土的冻融循环检测装置，其特征在于：装置由上部低温恒温箱（1）、调节水位控制板（2）、恒流箱（3）、连通管（4）、水分回流瓶（5）、流量瓶（6）、流量控制器（7）、固定螺丝（8）、温度感应器连接线管（9）、上部温度控制头（10）、排气孔螺丝（11）、流量连接管（12）、激光测距器（13）、洒水板（14）、水蒸气回流槽（15）、水分传感器连接线管（16）、盐分传感器连线管（17）、双层真空有机玻璃保温试样筒（18）、温度感应器（19）、水分传感器（20）、盐分传感器（21）、补水器（22）、排水阀（23）、下部温度控制头（24）、下部低温恒温箱（25）、试验台（26）、计算机（27）、信息控制系统（28）构成；

固定在试验台（26）上的检测装置的上部分别设置上部温度控制头（10）、排气孔螺丝（11）、流量连接管（12）、激光测距器（13）; 其中上部温度控制头（10）连接上部低温恒温箱（1）, 激光测距器（13）连接信息控制系统（28）;在上部温度控制头（10）的内部设置洒水板（14）与水蒸气回流槽（15），水蒸气回流槽（15）连接水分回流瓶（5）；在均布有密集漏水孔的洒水板（14）上设置流量连接管（12）, 流量连接管（12）连接流量控制器（7）与流量瓶（6），其中流量控制器（7）与信息控制系统（28）连接；

固定在试验台（26）上的检测装置中部的真空有机玻璃保温试样筒（18）为圆柱体，布设在上部的温度控制头（10）的螺丝（8）固接圆柱体；在圆柱体内分层布设温度感应器（19）、水分传感器（20）、盐分传感器（21），其中温度感应器（19）、水分传感器（20）与盐分传感器（21）的线路分别通过温度感应器连接线管（9）、水分传感器连接线管（16）、盐分传感器连线管（17）固定在内壁塑料管内与信息控制系统（28）连接； 

固定在试验台（26）上的检测装置的下部设置环行凸凹槽补水器（22）与下部温度控制头（24），其中下部温度控制头（24）连接着下部低温恒温箱（25）;设置在补水器（22）两侧的螺丝固接真空有机玻璃保温试样筒（18），其中在补水器（22）内放置滤纸与透水石；补水器（22）的一端安装着排水阀（23），另一端安装着连通管（4），连通管（4）的支管上分接着变水头恒流箱（3），恒流箱内设置调节水位控制板（2）；

其中信息控制系统（28）与计算机（27）连接。

2.根据权利要求1所述检测装置，其特征在于：检测分步实施；

步骤1试样检测：采用轻型击实试验的方法，在每层25次击实功的条件下，分层进行击实制样，测定研究土样的最优含水率和最大干密度，按设计的要求加入所需的水量，试样密封闷料24h备用；其中设定试样击实后的密度为S_max*0.95;

步骤2试样制备方式：试样筒内涂抹凡士林后装入步骤1试样；试样分层装入，每层层高控制为10cm；在每层土样的中部的同一水平面上分别埋置温度感应器、水分传感器及盐分传感器，并将各传感器与各自的导线连接；在击实最后一层试样后，用环刀刮平试样，在试样的上面放置滤纸和超薄透水石;

步骤3仪器连接：

1）将下部温度控制头与下部低温恒温箱连接，补水器与恒流箱连接；调整恒流箱中的恒定流的挡板的高度，使补给水刚好接触试样；

2）将固定在试样筒上的上部的温度控制头，直接与上部低温恒温箱连接；

3）洒水板上设置的流量连接管连接流量控制器和流量瓶的管线；

4）水蒸气回流槽与水分回流瓶的连接，实现水蒸气遇冷后凝结形成液体的回收；

5）温度感应器、水分传感器、盐分传感器、激光测距器、流量控制器分别连接着信息控制系统，信号经处理后再与计算机连接，对多次冻融循环过程进行全程控制;

步骤4试验条件设定：上端温度控制头的设定温度为所研究的盐渍土地区的最低温度，下部温度控制头温度设定为+5℃；冻融循环周期为48h，每半小时记录一次;

步骤5溶陷性的设定：在研究地表水与溶陷性的关系时，每30min加入一次水，每次加水量为400?600g；在研究地下水位与溶陷性的关系时，通过调节恒流箱中的控制板，每30min调节一次控制板，每次调节水位的增长高度为4?8cm。

3.根据权利要求1所述检测装置，其特征在于：在装置上部温度控制头（10）的顶部设置的激光测距器（13）相邻之间的夹角为120°。

4.根据权利要求1所述检测装置，其特征在于：在试样筒（18）的圆柱体内壁上固接塑料管，塑料管相邻之间的夹角为120°。