[發明專利]一種進行巖土體水熱循環試驗的智能環境箱

在審

• 申請號: 202010590240.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111707602A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 張海燕;李嵐星;胡新麗;于妍妍;夏雄
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G01N33/24
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 萬文廣

本發明公開一種進行巖土體水熱循環試驗的智能環境箱，包括箱體和箱蓋，還包括電動三通閥，排風扇，冷熱控制器，水位傳感器，溫度傳感器，以及數據采集裝置和系統控制裝置；箱體內水平設有一網格板，網格板將箱體內部空間分割為在上的第一箱體區和在下的第二箱體區，溫度傳感設置在第一箱體區，水位傳感器設置在第二箱體區，電動三通閥設置在箱體底部，排風扇、冷熱控制器設置在箱體非底面的外壁中或箱蓋中；溫度傳感器、水位傳感器均與數據采集裝置連接，數據采集裝置、電動三通閥、冷熱控制器、排風扇均與系統控制裝置連接。上述環境箱可以進行干濕循環和/或冷熱循環，實現了循環條件的自動控制，更好地模擬了巖土體在天然環境下所受影響。

技術領域

本發明涉及巖土體水熱循環試驗設備技術領域，尤其涉及一種進行巖土體水熱循環試驗的智能環境箱。

背景技術

在自然界中，由于降水、日夜和季節交替、人為活動等因素，使得巖土體常處于不同水熱條件的循環之中。水熱條件的改變會使巖土體的物理化學性質、結構及強度發生改變，進而影響到路堤路塹、渠道邊坡、露天基坑等處的穩定性。因此，在工程建設中，研究水熱循環對巖土體物理化學性質、結構及強度的影響十分重要。

目前，在實驗室中，干濕循環試驗和冷熱循環試驗是通過不同的裝置中分別提供不同的試驗環境，手動控制循環周期和循環次數等試驗條件，在進行巖土體水熱循環試驗時存在諸多不足之處：1、干濕循環試驗和冷熱循環試驗單獨進行時，多數裝置無法準確控制其他環境因素，如采用烘干法的干濕循環試驗無法控制試樣所處環境的溫度；2、干濕循環以及冷熱循環需要在分開的試驗裝置中單獨實現，每種循環試驗均需獨立的裝置；3、水熱循環試驗裝置需手動調節試驗條件，無法實現試驗過程自動化。

發明內容

本發明的目的在于針對已有的技術現狀，提供一種進行巖土體水熱循環試驗的智能環境箱，可以進行干濕循環和/或冷熱循環，實現了循環條件的自動控制，更好地模擬了巖土體在天然環境下所受影響。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種進行巖土體水熱循環試驗的智能環境箱，包括上端為敞口的箱體和覆蓋箱體上端敞口的箱蓋，還包括用于控制箱體內液位的電動三通閥，用于控制箱體內干燥程度的排風扇，用于控制箱體內冷熱程度的冷熱控制器，用于監測箱體內液位的水位傳感器，用于監測箱體內溫度的溫度傳感器，以及數據采集裝置和系統控制裝置；

所述箱體內水平設有一網格板，網格板用于擱置巖土試樣，網格板將箱體內部空間分割為在上的第一箱體區和在下的第二箱體區，所述溫度傳感設置在第一箱體區，所述水位傳感器設置在第二箱體區，所述電動三通閥設置在箱體底部且與箱體內部連通，所述排風扇、冷熱控制器設置在箱體非底面的外壁中且安裝高度均大于網格板的高度或箱蓋中；

所述溫度傳感器、水位傳感器均與數據采集裝置連接，所述數據采集裝置、電動三通閥、冷熱控制器、排風扇均與系統控制裝置連接。

進一步的，所述冷熱控制器為半導體冷熱控制器，半導體冷熱控制器包括依次疊加設置的散熱片、半導體片和導熱風扇。

進一步的，所述箱蓋的寬度大于箱體上端敞口的外寬。

進一步的，所述箱蓋下端面具有凸起結構使其呈T型，所述凸起結構的寬度不大于箱體上端敞口的內寬。

進一步的，所述箱體和箱蓋均采用透明有機玻璃制作。

進一步的，還包括一金屬支架，所述箱體設置在金屬支架上。

進一步的，所述系統控制裝置、數據采集裝置均設置在金屬支架上。

進一步的，所述系統控制裝置為具有顯示界面和輸入按鍵的微型計算機。

本發明的有益效果為：