[实用新型]冻土骨架比热测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冻土骨架比热测试装置，属于土体性质测试领域。

背景技术

目前，国内外针对冻土骨架比热开展的测试试验，采用的是量热仪。量热仪的试验 原理是，把具有稳定负温的冻土试样放入正温量热水中，经过一定时间的热交换，试样温度 与量热水温度达到平衡。根据能量守恒定律，即试样所吸收的热量等于量热水和量热装置 各部分放出的热量。量热法对仪器精密程度和试验操作技术都有复杂而且严格的要求，要 尽量避免除量热水、量热装置和冻土试样热交换外的其他热交换。这要求量热仪在工作时 间内具有可靠的绝热性能，导致量热仪制作、加工复杂，相关的保温、密封操作繁琐。即便如 此，量热仪想达到完全绝热几乎是不可能的，骨架比热的测试精度往往会受到量热仪绝热 性能的影响。同时，目前应用量热仪测试冻土骨架比热过程中，以冻结土样的恒温箱内室空 气温度代表冻土初始温度。恒温箱内室空气与冻土试样之间的热交换未达到平衡时，用箱 内空气温度代表冻土试样初始温度并不准确。上述问题直接影响量热仪法测试冻土骨架比 热的准确性。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有冻土骨架比热测试采用的量热仪很难达到完全 绝热的效果，进而导致冻土骨架比热的测试结果不准确的问题，提供了一种冻土骨架比热 测试装置。

本实用新型所述冻土骨架比热测试装置，它包括恒温箱、加热器、贝克曼温度计、 电动机、第一热敏电阻温度计、第二热敏电阻温度计、保温桶、搅拌器、试样盒、循环冷浴槽、 循环冷浴盘管和温度控制电路。

循环冷浴槽置于恒温箱的内腔底部，保温桶置于恒温箱的内部，且位于循环冷浴 槽的正上方，保温桶内注有量热水，加热器置于恒温箱的内壁上，循环冷浴盘管置于恒温箱 的内壁上，循环冷浴盘管的入水口和出水口均接入循环冷浴槽，试样盒置于保温桶内部的 底端，且没入量热水中，保温桶的顶盖上开有三个通孔，贝克曼温度计、搅拌器和第一热敏 电阻温度计分别通过通孔插入保温桶内部的量热水中，电动机安装在保温桶的外壁上，用 于驱动搅拌器，第二热敏电阻温度计置于恒温箱的内腔内，第一热敏电阻温度计和第二热 敏电阻温度计的温度信号输出端分别连接至温度控制电路的两个温度信号输入端，温度控 制电路的两个温度控制信号输出端分别连接至加热器和循环冷浴槽，温度控制电路根据第 一热敏电阻温度计和第二热敏电阻温度计的两个温度信号控制加热器和循环冷浴槽工作， 以使恒温箱内的温度与量热水的温度保持恒定相等。

它还包括第一风扇和第二风扇，第一风扇安装在加热器和恒温箱的内壁之间，第 一风扇的出风口朝向加热器，第二风扇安装在循环冷浴盘管和恒温箱的内壁之间，第二风 扇的出风口朝向循环冷浴盘管。

本实用新型的优点：本实用新型提出的冻土骨架比热测试装置在保温桶内放置热 敏电阻温度计，热敏电阻温度计的信号输出端连接到温度控制电路，通过温度控制电路控 制加热器和循环冷浴工作，使恒温箱环境温度与量热水温度保持一致，从而杜绝保温桶内 部与外部环境的热交换。其中，加热器通过电阻丝产生热量，循环冷浴通过压缩机制冷。本 实用新型能够在保证装置易于加工的同时，杜绝保温桶内部与外部环境的热交换，使试验 数据更准确。

附图说明

图1是本实用新型所述冻土骨架比热测试装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述加热器、循环冷浴盘管、第一风扇和第二风扇的结构示意 图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述冻土骨架 比热测试装置，它包括恒温箱1、加热器2、贝克曼温度计3、电动机4、第一热敏电阻温度计5- 1、第二热敏电阻温度计5-2、保温桶6、搅拌器7、试样盒8、循环冷浴槽9、循环冷浴盘管9-1和 温度控制电路10。