[發(fā)明專利]自清潔式巖石凍融自動化試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710604636.0
• 申請日: 2017-07-24
• 公開（公告）號: CN107144594B
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 習(xí)曉紅;路新景;房后國;李振靈;吳中偉;鄧偉杰;張陌;張惠平
• 申請（專利權(quán)）人: 黃河勘測規(guī)劃設(shè)計研究院有限公司
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 鄭州異開專利事務(wù)所(普通合伙) 41114
• 代理人: 韓華

本發(fā)明公開了一種自清潔式巖石凍融自動化試驗裝置，包括設(shè)置有凍融試驗箱、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的箱體，箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，制冷系統(tǒng)的冷風(fēng)出口位于凍融試驗箱上方，加熱系統(tǒng)包括位于凍融試驗箱下方設(shè)置有第一加熱器的儲水箱，設(shè)置在儲水箱和凍融試驗箱之間的進出水管路上分別對應(yīng)連通有注水泵和排水泵，凍融試驗箱的底部設(shè)置有自清潔過水裝置。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，箱體內(nèi)的凍結(jié)?融化實驗條件采用自動化控制，減少了人為誤差；升溫和降溫迅速，大大降低了實驗?zāi)芎模岣吡藢嶒灳_度；同時，設(shè)置了自清潔式過水裝置，可以提高熱水水質(zhì)潔凈度，防止水泵堵塞和損壞，提高設(shè)備使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及巖土測試設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種自清潔式巖石凍融自動化試驗裝置。

背景技術(shù)

巖石凍融試驗主要用于判定巖石性能，通常是將巖石試件置于模擬外界環(huán)境的“凍結(jié)-融化”溫度循環(huán)變化模式下，在試驗結(jié)束后通過測試試件質(zhì)量損失率、單軸抗壓強度、凍融系數(shù)等評定巖石性能。凍融實驗的具體步驟為：將裝有試件的鐵皮容器在-20±2℃下凍結(jié)，持續(xù)四個小時后，然后取出鐵皮容器，向鐵皮容器內(nèi)注水浸沒試件，水溫保持在20±2℃，持續(xù)融解四個小時為一個凍融循環(huán)；每進行一個循環(huán)，檢查試件有無掉塊、裂縫，觀察其破壞過程，上述循環(huán)次數(shù)不低于20次，嚴寒地區(qū)不應(yīng)少于25次。早期實驗采用獨立的冷凍設(shè)備和融化設(shè)備，試件需要在上述設(shè)備間反復(fù)搬運，不僅費時費力，而且不易精確控制冷凍和加熱時間，嚴重影響實驗結(jié)果的準確性。目前出現(xiàn)了一種凍融一體化試驗箱，將試件置于其中，不需要再來回搬運，然而試驗箱升溫、降溫耗時較長（升溫耗時40分鐘左右，降溫耗時長達幾小時），且由于融化過程使用的熱水中存在大量雜物和雜質(zhì)，通過水泵抽排加熱水時，易引起泵路堵塞，甚至損壞泵體。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種自清潔式巖石凍融自動化試驗裝置，目的在于解決現(xiàn)有一體化試驗箱溫度轉(zhuǎn)變耗時較長、能耗較大和抽排水泵容易堵塞的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明可采取下述技術(shù)方案：

本發(fā)明所述的自清潔式巖石凍融自動化試驗裝置，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)置有凍融試驗箱、制冷系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，所述凍融試驗箱內(nèi)設(shè)置有溫度傳感器，所述制冷系統(tǒng)的冷風(fēng)出口位于凍融試驗箱上方，所述加熱系統(tǒng)包括位于凍融試驗箱下方的儲水箱，所述儲水箱內(nèi)設(shè)置有第一加熱器，設(shè)置在儲水箱和凍融試驗箱之間的進出水管路上分別對應(yīng)連通有注水泵和排水泵，所述凍融試驗箱的底部設(shè)置有自清潔過水裝置，所述自清潔裝置過水的殼體內(nèi)腔通過豎向分隔板分為污水腔和凈水腔，所述污水腔的底板低于凈水腔的底板，污水腔的進口與凍融試驗箱相連通，凈水腔通過開設(shè)在豎向分隔板下部的過水孔與污水腔相連通，所述過水孔最低點以下的污水腔區(qū)域形成雜物收納盒，過水孔最高點以下的凈水腔區(qū)域內(nèi)填充有過濾介質(zhì)，靠近所述過濾介質(zhì)以上的凈水腔與所述排水泵的進水管相連通。

為了減緩污水區(qū)進口水流速對底部沉淀雜物的沖擊，避免雜物上翻堵塞過水孔，將所述豎向分隔板位于污水腔進口處，且進口位置處沿水流向傾斜設(shè)置。

為了精確控制凍融試驗箱的溫度變化，所述溫度傳感器包括巖石試件溫度傳感器、凍融試驗箱空間溫度傳感器和凍融試驗箱箱壁溫度傳感器。

為了便于控制液位，所述儲水箱內(nèi)設(shè)置有第一液位傳感器。

為了便于加熱和控制液位，所述凍融試驗箱內(nèi)設(shè)置有第二加熱器和第二液位傳感器。

本發(fā)明提供的自清潔式巖石凍融自動化試驗裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，箱體內(nèi)的凍結(jié)-融化實驗條件采用自動化控制，減少了人為誤差；升溫和降溫迅速，大大降低了實驗?zāi)芎模岣吡藢嶒灳_度；同時，設(shè)置了自清潔式過水裝置，可以提高熱水水質(zhì)潔凈度，防止水泵堵塞和損壞，提高設(shè)備使用壽命。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中自清潔過水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。