[发明专利]实时监测冻融过程中岩土体内部水分迁移的装置及方法

摘要

本发明公开了一种实时监测冻融过程中岩土体内部水分迁移的装置及方法，包括核磁共振系统、温度控制系统和补水系统，所述核磁共振系统包括核磁共振主机，放置于核磁共振主机的检测舱内的核磁线圈，所述核磁线圈为两端均开口的圆筒状，核磁线圈的两端均设置有可拆卸的端盖，所述核磁线圈的内壁上设置有保温层，所述保温层的内部设置有样品室，所述温度控制系统包括计算机、数据采集模块、冷却器和温度控制器，所述冷却器的数量为两个，两个所述冷却器对称安装在位于核磁线圈两端的端盖内侧。采用本发明的装置和方法实时检测冻融过程中岩土体内不同区域水分相态分布，可实现样品内部任意截面处未冻水含量的实时、精确测量，不会破坏岩土体样品结构。

主权项

一种实时监测冻融过程中岩土体内部水分迁移的装置，其特征在于，包括核磁共振系统、温度控制系统和补水系统，所述核磁共振系统包括核磁共振主机(1)，放置于核磁共振主机(1)的检测舱内的核磁线圈(8)，所述核磁线圈(8)为两端均开口的圆筒状，核磁线圈(8)的两端均设置有可拆卸的端盖(4)，所述核磁线圈(8)的内壁上设置有保温层(9)，所述保温层(9)的内部设置有样品室(2)，所述温度控制系统包括计算机(20)、数据采集模块(18)、冷却器(7)和温度控制器(19)，所述冷却器(7)的数量为两个，两个所述冷却器(7)对称安装在位于核磁线圈(8)两端的端盖(4)内侧，两个所述冷却器(7)上均连接有用于向冷却器(7)内通入循环冷却液的高低温液浴槽(5)，冷却器(7)和与其连接的高低温液浴槽(5)之间通过硅胶管(3)连接，所述冷却器(7)和保温层(9)上均安装有用于测量样品室(2)内温度的温度传感器(6)，所述温度传感器(6)的输出端与数据采集模块(18)的输入端连接，所述数据采集模块(18)和温度控制器(19)均与计算机(20)相接；所述补水系统包括持水器(11)、恒温箱(12)和导水软管(13)，所述持水器(11)设置于样品室(2)内且与样品(10)的一侧相接触，持水器(11)远离样品(10)的一端设置有出水口(17)，所述持水器(11)包括持水器本体，所述持水器本体由左右对接的实心圆柱体(11‑1)和空心圆柱体(11‑2)组成，所述实心圆柱体(11‑1)内沿持水器本体轴向设置有多个与空心圆柱体(11‑2)相连通的毛细通道(11‑3)，所述空心圆柱体(11‑2)远离实心圆柱体(11‑1)的端部设置有盖板(11‑4)，所述出水口(17)设置于盖板(11‑4)上，且出水口(17)与空心圆柱体(11‑2)内部相连通，所述导水软管(13)呈水平盘旋状设置于恒温箱(12)内，且导水软管(13)的一端穿出恒温箱(12)并穿过端盖(4)和冷却器(7)与所述出水口(17)连接；所述冷却器(7)远离端盖(4)的一端设置有凹槽(16)，冷却器(7)的另一端设置有冷却液进液管(14)和冷却液出液管(15)。