[实用新型]一种用于冻土试验土样有载冻结的恒温控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种恒温控制装置，尤其是一种适用于冻土试验土样有载冻结的恒温控制装置。

背景技术

目前，在对冻土力学性质的研究中发现冻结方式对冻土的力学性质有很大的影响，有载冻结更适于深部冻土的实际情况；常见的降温的方式主要为冷浴，通过铜管循环低温液体，从而达到管中土体降温的效果。实验发现，冷浴设备上显示的温度是循环冷液的温度，与内部土体的实际温度有不可忽视的误差，且不易控制。

发明内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供了一种结构简单、成本较低、适应性强的用于冻土试验领域对土样进行有载冻结的恒温控制装置。

本实用新型用于冻土试验土样有载冻结的恒温控制装置，包括低温控制器、数据采集仪、计算机、温度控制器，还包括装有欲固结土样的不锈钢筒、缠绕在不锈钢筒外壁上的铜管和设在铜管外部的保温隔热层，铜管的两端分别与低温控制器的进出口相连接，所述的欲固结土样中部设有两个热电偶，两个热电偶分别经热电偶线与数据采集仪、温度控制器相连接，数据采集仪经线路与计算机相连接，温度控制器经线路与低温控制器相连接。

所述的热电偶由剥开长度为5mm表面塑料皮的热电偶线、依次均匀覆在盖热电偶线上的焊锡和AB胶构成。

有益效果：由于采用了上述技术方案，解决了冷浴温度与实际冻土温度不同的问题，当冻土实际温度低于/高于预计温度，温度控制器会打开/关闭冷浴电源，从而实现实时监测并稳定精确控制冻土的实际温度，且检测数据可保存。本实用新型可实时监测并稳定精确控制冻土、实际温度、检测数据可保存。其结构简单、方便实用、成本较低、适应性强，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3是本实用新型的热电偶示意图。

图中：1.土样，2.不锈钢筒，3.铜管，4.保温隔热层，5.热电偶，6.低温控制器，7.热电偶线，8.数据采集仪，9.电线，10.计算机，11.温度控制器，12.不锈钢筒底盘，13.焊锡，14.AB胶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：

如图1所示，本实用新型用于冻土试验土样有载冻结的恒温控制装置，主要由不锈钢筒2、铜管3、热电偶5、低温控制器6、数据采集仪8、计算机10、温度控制器11构成，不锈钢筒2中装有欲固结的土样1；不锈钢筒2的外壁上缠绕有一铜管3，铜管3外部包有一层保温材料4；土样1中心部位预埋两个热电偶5；引出热电偶线7，分别与数据采集仪8和温度控制器11连接；温度控制器11与低温控制器6电源连接；数据采集仪（8）与计算机（10）连接；运行低温控制器6，调至最低温度，将低温控制器6的外循环进、出口分别连接于铜管3两端；通过压力机给土样1加压至目标压力后，开启低温控制器6，对土体1进行冻结。

图2所示，土样1放置于不锈钢筒2内，土样1侧面与不锈钢筒壁2紧贴，土样1底部与不锈钢筒底盘12上表面紧贴，不锈钢筒2外壁均匀缠绕一根完整的铜管3，铜管外侧包裹有一层保温隔热层4。

图3所示，所述的热电偶由剥开长度为5mm表面塑料皮的热电偶线7、依次均匀覆在盖热电偶线7上的焊锡13和AB胶14构成。热电偶线7连接时，连接一端剥开表面塑料皮，剥开长度5mm，将金、银色两根金属线拧成麻花状，表面先后均匀覆盖焊锡13与AB胶14，从而形成热电偶。该热电偶具有防水，价廉，制作方便等特点。

工作原理：往不锈钢筒中装入欲固结的土样；在土样中心部位预埋热电偶，引出热电偶线，分别与温度控制器和数据采集仪连接；温度控制器与冷浴电源连接；数据采集仪与计算机连接；运行冷浴，调至最低温度，将冷浴的外循环进、出口分别连接于铜管两端；通过压力机给土样加压至目标压力后，开启冷浴，对土体进行冻结。