[實用新型]可模擬凍土區地下水熱效應及滲流效應的裝置

有效

• 申請號: 201720836568.6
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN207396278U
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發明（設計）人: 吳亞平;王進昌;段志東;孫永寧;孫安元;王海新;梁浩;趙海濤;車寶
• 申請（專利權）人: 蘭州交通大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N25/00
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 陸菊華

1.可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，該裝置包括集成溫控系統、水量控制系統、工程塑料水箱、雙通道復合碳化硅管道組件、凍土區土層模擬系統和溫度傳感系統；

所述集成溫控系統，用以控制水路管道內水流的溫度；

所述水量控制系統，用以控制工程塑料水箱內的水流入雙通道復合碳化硅管道內的量和速度；

所述工程塑料水箱，用以存放試驗用的水；

所述雙通道復合碳化硅管道組件，是水流的通道，其一部分埋入凍土層，埋入凍土層的雙通道復合碳化硅管道上開有能將水滲透入土層的小孔；

所述凍土層模擬系統，是試驗用凍土層及其應變測量、溫度測量裝置；

所述溫度傳感系統，是用以測量地下水溫度、土層溫度的試驗裝置。

2.根據權利要求1所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述集成溫控系統與水量控制系統的配合，對循環水流進行精準控制，可實現恒溫、定速的水流輸出。

3.根據權利要求2所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述水量控制系統包括水量傳感器、PID智能調節儀和電動比例調節閥，可以精準地控制水流流速。

4.根據權利要求2所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述集成溫控系統包括加熱控流系統、工程塑料水箱、水泵、管道連接件、球型轉換閥門、雙通道復合碳化硅管道、通水管、連接線、溫度儀和溫度傳感器。

5.根據權利要求4所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述加熱控流系統采用微波加熱方式，具有加熱均勻、加熱效率高的特點，可實現溫度升降的快速、準確控制。

6.根據權利要求1所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述雙通道復合碳化管道數目可以為多個，可實現同時進行多個凍土區地層模擬部位的試驗，通過組合管道可適應各種大小的凍土區地層模擬裝置；管道之間可以組合連接，可使該裝置滿足各種大小的凍土區地層模擬裝置。

7.根據權利要求6所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述雙通道復合碳化硅管道為內外兩層管壁構成，雙通道復合碳化硅管道內壁布置熱敏電阻，是為了在進行熱效應與滲流效應共同作用的試驗的過程中，可觀察管內水的溫度是否符合要求；

雙通道復合碳化硅管道外壁布置熱敏電阻，是為了在進行熱效應試驗的過程中，可觀察管外壁的溫度是否符合要求。

8.根據權利要求7所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述雙通道復合碳化硅管道壁均勻螺旋分布滲水孔，再用精密特級濾網包裹滲水孔，滲水孔采用螺旋式環繞均勻分布，使其可以更好的模擬水流流入土體的實際狀況。

9.根據權利要求6所述的可模擬凍土區地下水熱效應與滲流效應裝置，其特征在于，所述雙通道復合碳化硅管道口采用三個小球連接的球閥式閥門，通過調節球形閥門來轉換水流路徑，實現內管道注水可模擬凍土區地下水的熱效應與滲流效應的耦合作用，可簡單有效的控制水流輸入雙通道復合管道的位置，方便熱效應試驗與熱效應與滲流效應耦合作用試驗的相互轉換。