[发明专利]一种基于气候变化模拟的特殊土研究装置

权利要求书

1.一种基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述装置包括：试验箱，设置在试验箱内部的模型箱、控温底板、降雨装置、季节太阳辐射装置和数据采集系统；

所述模型箱的内部用于设置基于特殊土搭建的试验模型；所述特殊土包括冻土和盐渍土，所述试验模型包括路基模型、天然场地模型、边坡模型和抗滑桩模型；

所述控温底板设置在所述模型箱内部的底面上；

所述降雨装置设置在所述模型箱的上部；

所述季节太阳辐射装置设置在所述试验箱内部的顶面上；

所述数据采集系统用于采集所述试验模型的性质参数；所述性质参数至少包括所述试验模型内部的温度、水分含量、盐分含量、热通量和盐冻胀变形以及所述试验模型上表面的辐射分量和表层温度。

2.根据权利要求1所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述试验箱的侧面、顶面和底面均为保温墙体，所述试验箱的侧面的保温墙体上设置有门和观察窗。

3.根据权利要求1或2所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述试验箱内部还设置有风机，所述试验箱外部设置有与所述风机相连接的压缩机；所述风机和所述压缩机用于调节所述试验箱内的气温。

4.根据权利要求1所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述模型箱的侧面由方钢支架和设置在所述方钢支架上的真空绝热板组成；所述方钢支架由不同尺寸的方钢组装而成；

所述模型箱的底面为真空绝热板。

5.根据权利要求1所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述控温底板包括成阵列排列的多个控温单元，每个所述控温单元均由铜管盘制而成；

在铜管延伸方向上的相邻两个所述控温单元之间采用U型接头连接，在铜管延伸方向的垂直方向上的相邻两个所述控温单元之间采用I型接头连接。

6.根据权利要求1所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述数据采集系统包括设置在所述模型箱内部的温度-湿度-盐分一体式传感器和热通量传感器；

所述数据采集系统还包括设置在所述模型箱的顶部的横梁上的辐射传感器、地表红外测温仪和三维多点位移动态测量仪；

所述数据采集系统还包括数据采集器；

所述数据采集器分别与温度-湿度-盐分一体式传感器、热通量传感器、辐射传感器、地表红外测温仪和三维多点位移动态测量仪连接；

所述温度-湿度-盐分一体式传感器用于测量所述试验模型内部的温度、水分含量和盐分含量，所述热通量传感器用于测量所述试验模型内部的热通量，所述三维多点位移动态测量仪用于测量所述试验模型的盐冻胀变形，所述辐射传感器用于测量所述试验模型上表面的辐射分量，所述地表红外测温仪用于测量所述试验模型上表面的表层温度。

7.根据权利要求6所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述横梁的两端均设置有滚轮，所述模型箱的顶部设置有两个轨道；

所述横梁的两端分别通过所述滚轮在两个所述轨道上滑移。

8.根据权利要求1所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述降雨装置包括水箱、增压泵和降雨喷头；

所述水箱位于所述试验箱内部，且位于所述模型箱的外部；

所述增压泵设置在所述水箱内，所述增压泵的出水口通过PU气管与所述降雨喷头相连接；

所述降雨喷头设置在所述模型箱的上部。

9.根据权利要求8所述的基于气候变化模拟的特殊土研究装置，其特征在于，所述研究装置还包括降雨控制装置，所述降雨控制装置包括电磁阀和降雨控制单元；

所述增压泵通过电磁阀与电源连接，所述电磁阀的控制端与所述降雨控制单元连接；

所述降雨控制单元用于控制所述降雨装置的雨量速度、降雨时长和降雨间隔。