[發明專利]一種無粘性土凍結制樣設備

有效

• 申請號: 201810838034.6
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN109085048B
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 苗雨;阮濱;房慧明;黃家樂;鐘逸;翟葦航
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01N1/42
• 分類號: G01N1/42
• 代理公司: 42201 華中科技大學專利中心
• 代理人: 尚威;李智

1.一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，包括：制樣室組件、控溫室組件、軸向傳動組件、低溫循環浴及信號采集監控組件，以及抽真空組件；

制樣室組件為密封腔體構造，內部為制樣室，制樣室內設有過濾試樣水分的透水石(10)及濾紙(9)；

控溫室組件包括防凍液體、控溫室上蓋、控溫室底座(13)以及位于控溫室上蓋、控溫室底座(13)之間、互相密封連接的冷媒通道嵌入式控溫室筒(30)；制樣室組件位于控溫室組件內部且固定于控溫室底座(13)上；防凍液體用于試樣真空排水后填充控溫室組件的內部空間；

軸向傳動組件包括溫控室承臺(19)、軸向驅動器(20)以及軸向傳力桿(16)；控溫室底座(13)固定于溫控室承臺(19)上；軸向傳力桿(16)下端與軸向驅動器(20)連接，上端穿過控溫室底座(13)插入制樣室中，用于在軸向驅動器(20)帶動下頂起試樣；

低溫循環浴及信號采集監控組件包括：冷媒循環通道(27)、冷媒進入管(34)、冷媒排出管(35)、溫度傳感器(36)、軸向力傳感器(18)以及軸向位移傳感器(17)；冷媒循環通道(27)嵌入于冷媒通道嵌入式控溫室筒(30)的側壁內，兩端分別連接冷媒進入管(34)和冷媒排出管(35)；溫度傳感器(36)用于監測控溫室組件的內腔溫度；軸向力傳感器(18)、軸向位移傳感器(17)分別用于測量軸向傳力桿(16)的軸向力及軸向位移；

抽真空組件用于對控溫室組件內部抽真空。

2.如權利要求1所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，制樣室組件還包括：制樣室外環頂蓋(6)、制樣室內環頂蓋(1)、制樣室底座(12)、制樣室支護筒(28)、試樣頂帽(22)，試樣底帽(11)；

制樣室支護筒(28)為易導溫材料制成的空心筒，密封連接于制樣室外環頂蓋(6)和制樣室底座(12)之間，構成制樣室；制樣室內環頂蓋(1)密封固定于制樣室外環頂蓋(6)中部；試樣頂帽(22)、試樣底帽(11)分別設于制樣室上下兩端，試樣頂帽(22)下表面先后設置透水石(10)及濾紙(9)，試樣底帽(11)上表面先后設置透水石(10)及濾紙(9)。

3.如權利要求2所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，制樣室底座(12)內部設有兩個從上表面貫通至側壁的L形孔隙通道，L形孔隙通道位于側壁的開口各設有一個外牙密封堵頭(32)；制樣室底座(12)中間設有貫穿式孔洞，以供軸向傳力桿(16)穿過；

試樣底帽(11)設有兩個直線型孔隙通道，分別與兩個L形孔隙通道的頂部開口連通；試樣底帽(11)底部與軸向傳力桿(16)頂部連接。

4.如權利要求3所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，試樣頂帽(22)內部設有三通孔隙通道，三通孔隙通道的兩個開口位于試樣頂帽(22)下表面；第三個開口位于試樣頂帽(22)上表面且設有一個可連通式密封堵頭，試樣頂帽(22)材料為耐低溫有機玻璃。

5.如權利要求2～4任意一項所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，制樣室組件還包括低溫潤滑脂(7)和保鮮膜(8)；制樣室支護筒(28)內部涂覆低溫潤滑脂(7)后覆蓋保鮮膜(8)。

6.如權利要求2～4任意一項所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，控溫室底座(13)由具有一定剛度的保溫材料制成，控溫室底座(13)設有下排水孔(14)，下排水孔(14)下部設有一個可聯通式密封堵頭。

7.如權利要求1～4任意一項所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，控溫室上蓋包括控溫室外環頂蓋(23)和控溫室內環頂蓋(21)，均由具有一定剛度的保溫材料制成；控溫室外環頂蓋(23)上設有排氣孔(4)，排氣孔(4)上部與可聯通式密封堵頭連接，以供抽真空組件抽真空。

8.如權利要求1～4任意一項所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，冷媒通道嵌入式控溫室筒(30)為雙層嵌套構造，外層為具有一定剛度的保溫材料制成的空心保溫筒，內層為具有冷媒循環通道(27)的易導溫材料層。

9.如權利要求1～4任意一項所述的一種無粘性土凍結制樣設備，其特征在于，冷媒循環通道(27)為冷媒進出管路相鄰并平行排布構成的雙螺旋通道，上下端各設有兩個冷媒通道入口和兩個冷媒通道出口。