[發明專利]用于測定凍土各向導熱系數的裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 201710226098.6
• 申請日: 2017-04-08
• 公開（公告）號: CN106841291B
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 陳之祥;李順群;趙磊;桂超;潘林;楊文喜;尚軍;王英紅
• 申請（專利權）人: 天津城建大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 呂志英

1.一種用于測定凍土各向導熱系數的裝置的測試方法，該裝置包括一根加熱測溫探針(1)、三根測溫探針(2)、手柄(3)、數據線(4)，所述加熱測溫探針(1)的內部設置有加熱絲(11)、上測溫點(12)、下測溫點(13)、探針壁(14)、填充砂(15)；每根測溫探針(2)端部內壁設置有測溫點(21)，測溫探針(2)內同樣設有探針壁(14)、填充砂(15)；手柄(3)為手持圓柱(31)與安裝圓柱(32)相連接，安裝圓柱(32)上設置有四個探針安裝孔(33)；數據線(4)經手柄(3)孔道(34)和探針安裝孔(33)與一根加熱測溫探針(1)和三根測溫探針(2)相連接；數據線(4)包括加熱測溫探針(1)的一組加熱線(41)、加熱測溫探針(1)的二組測溫線(42)和測溫探針(2)的三組測溫線(42)；將數據線(4)與數據采集系統相連接，形成用于測定凍土各向導熱系數的裝置；

該方法包括以下步驟：

1)將用于測定凍土各向導熱系數的裝置垂直插入待測試樣中，將數據線(4)中的一組加熱線(41)與數據采集系統的加熱電源連接；將數據線(4)的測溫線(42)與數據采集系統的溫度采集儀相連接；

2)分別對測溫點進行編號，其中加熱測溫探針(1)的上下測溫點分別命名為a、b；三根測溫探針(2)按照順時針命名為c、d、e；

3)采集溫度數據，待數據采集系統的溫度采集儀讀數穩定后記錄加熱測溫探針(1)和測溫探針(2)讀取的溫度值，記為T_j1；隨后用數據采集系統的加熱電源對加熱測溫探針(1)內部的加熱絲進行加熱，記錄加熱開始開始t₁和結束時間t₂；同時記錄數據采集系統的加熱電源提供的電流強度I和輸出電壓U；待數據采集系統的溫度采集儀讀數再次穩定后，關閉數據采集系統的加熱電源，并記錄加熱測溫探針(1)和測溫探針(2)讀取的溫度值，記為T_j2；

4)依據數據采集系統記錄的測溫點a、b、c、d、e的溫度值T_a1、T_a2；T_b1、T_b2；T_c1、T_c2；T_d1、T_d2；T_e1、T_e2；結合式(1)計算凍土的導熱系數，式(1)為：

式(1)中，I為電流強度，A；U為輸出電壓，V；t₁和t₂為加熱過程開始與結束時間；T_j1和T_j2為測溫點j記錄的加熱開始與結束時對應的溫度，℃；均在步驟3)中獲取。