[發明專利]一種調節土體溫度的試驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202110231451.6
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN112834564A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 寇海磊;陳琦;周楠;田華;劉家輝
• 申請（專利權）人: 中國海洋大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，包括：

容器，包括內層箱體(11)和外層箱體(12)，所述內層箱體(11)中用于盛放土體，所述內層箱體(11)的周向和底部均與所述外層箱體(12)間隔設置以形成容置空間，所述容置空間用于盛放導熱液體；

多組溫控組件(2)，設置于所述容置空間內，多組所述溫控組件(2)繞所述內層箱體(11)的周向間隔設置，所述溫控組件(2)包括半導體芯片(21)，能夠制冷或者制熱；

循環水泵(3)，設置于所述容置空間內，所述循環水泵(3)用于控制所述容置空間內的所述導熱液體流動；

多個溫度傳感器(4)，排布于所述土體的中心位置以及繞所述中心位置的多個環形位置上。

2.根據權利要求1所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，所述容置空間內設置有多個導流片(6)，多個所述導流片(6)繞所述內層箱體(11)的周向間隔設置，所述導流片(6)沿所述導熱液體的流動方向傾斜設置以對所述導熱液體導流。

3.根據權利要求2所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，所述導流片(6)的一端與所述內層箱體(11)固定連接，另一端與所述外層箱體(12)之間形成間隙，所述導流片(6)的延伸方向與所述導熱液體的流動方向之間形成銳角。

4.根據權利要求1所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，所述溫控組件(2)還包括：

導熱片(22)，與所述半導體芯片(21)的下表面貼合，所述導熱片(22)于所述容置空間內自上向下延伸；

隔板(23)，與所述半導體芯片(21)的上表面貼合；

散熱結構(24)，與所述隔板(23)貼合。

5.根據權利要求4所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，所述散熱結構(24)為水循環管道，所述水循環管道呈環形設置，多組所述溫控組件(2)的所述隔板(23)均與所述水循環管道貼合。

6.根據權利要求4所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，所述導熱片(22)包括頂板和與所述頂板連接的兩個側板，所述頂板與所述半導體芯片(21)的下表面貼合，所述側板上設置有散熱片(25)。

7.根據權利要求1所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，每個所述環形位置上，對應每組所述溫控組件(2)設置有若干個所述溫度傳感器(4)，若干個所述溫度傳感器(4)沿所述容器的豎直方向間隔排布。

8.根據權利要求1所述的調節土體溫度的試驗裝置，其特征在于，每組所述溫控組件(2)包括相鄰設置的制冷組件和制熱組件，多個所述制冷組件與多個所述制熱組件繞所述內層箱體(11)的周向相間排布。

9.一種調節土體溫度的試驗方法，其特征在于，采用權利要求1-8任一項所述的調節土體溫度的試驗裝置，包括：

根據中心位置處的溫度傳感器(4)的溫度值，控制溫控組件(2)，調節中心位置處的實際溫度等于目標溫度；

根據環形位置上的溫度傳感器(4)的溫度值，控制溫控組件(2)，自內向外，依次調節每一個環形位置處的實際溫度等于目標溫度。

10.根據權利要求9所述的調節土體溫度的試驗方法，其特征在于，每一個所述環形位置上設置有多個所述溫度傳感器(4)，當部分所述溫度傳感器(4)的溫度值達到目標溫度時，則關閉與已達標的所述溫度傳感器(4)對應的所述溫控組件(2)。