[實(shí)用新型]巖石凍融循環(huán)試驗(yàn)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202121004145.0
• 申請日: 2021-05-12
• 公開（公告）號: CN214703398U
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李回貴;羅金橋;蔣先亞;周義博;張松;吳龍靜;雷杰
• 申請（專利權(quán)）人: 貴州工程應(yīng)用技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01N25/00
• 分類號: G01N25/00
• 代理公司: 鄭州豫開專利代理事務(wù)所(普通合伙) 41131
• 代理人: 朱俊峰

巖石凍融循環(huán)試驗(yàn)裝置，包括凍融保溫箱、真空泵、液氮罐、電加熱棒，凍融保溫箱頂部設(shè)有保溫箱蓋，凍融保溫箱上側(cè)部設(shè)有進(jìn)水管，凍融保溫箱底部設(shè)有排水管，液氮罐通過冷卻管與凍融保溫箱一側(cè)部連接，凍融保溫箱另一側(cè)部設(shè)有排氣管，真空泵通抽真空管與凍融保溫箱內(nèi)部連通，電加熱棒設(shè)有若干根，若干根電加熱棒均布設(shè)在保溫箱蓋下表面。本實(shí)用新型原理科學(xué)，操作方便，通過對石灰?guī)r試樣反復(fù)進(jìn)凍融，并對凍融過程中的溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)以適合取樣的石灰?guī)r所處的溫度和濕度，從而使凍融試驗(yàn)后對石灰?guī)r的進(jìn)一步測試提供更準(zhǔn)確測試數(shù)據(jù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于巖石測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種巖石凍融循環(huán)試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)

我國云貴高原的石灰?guī)r分布面積廣，在該地區(qū)進(jìn)行巖體工程施工時(shí)需要對石灰?guī)r進(jìn)行相關(guān)測試，其中循環(huán)凍融循環(huán)作用會使石灰?guī)r的微觀結(jié)構(gòu)（裂紋和孔隙）更加突出，以方便采用低場核磁共振實(shí)驗(yàn)儀對石灰?guī)r的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行孔隙率等參數(shù)的測試。目前在實(shí)驗(yàn)室尚未有一種專門針對石灰?guī)r進(jìn)行循環(huán)凍融的試驗(yàn)裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種原理科學(xué)、結(jié)構(gòu)簡單、方便操作、凍融試驗(yàn)效果佳的巖石凍融循環(huán)試驗(yàn)裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：巖石凍融循環(huán)試驗(yàn)裝置，包括凍融保溫箱、真空泵、液氮罐、電加熱棒，凍融保溫箱頂部設(shè)有保溫箱蓋，凍融保溫箱上側(cè)部設(shè)有進(jìn)水管，凍融保溫箱底部設(shè)有排水管，液氮罐通過冷卻管與凍融保溫箱一側(cè)部連接，凍融保溫箱另一側(cè)部設(shè)有排氣管，真空泵通抽真空管與凍融保溫箱內(nèi)部連通，電加熱棒設(shè)有若干根，若干根電加熱棒均布設(shè)在保溫箱蓋下表面。

凍融保溫箱上端邊沿與保溫箱蓋底面之間設(shè)有密封條。

進(jìn)水管上設(shè)有進(jìn)水閥，排水管上設(shè)有排水閥，冷卻管上設(shè)有冷凍電磁閥，抽真空管上設(shè)有抽真空閥，排氣管上設(shè)有排氣閥。

還包括PLC控制器、PLC控制器通過控制導(dǎo)線分別連接有溫度感應(yīng)器、濕度感應(yīng)器、實(shí)時(shí)溫濕度顯示器、計(jì)時(shí)設(shè)置按鍵、計(jì)時(shí)顯示器、溫度控制按鍵、溫度控制顯示器、濕度控制旋鈕和濕度控制顯示器；PLC控制器通過控制電纜分別與冷凍電磁閥和若干根電加熱棒連接。

溫度感應(yīng)器和濕度感應(yīng)器均設(shè)置在凍融保溫箱內(nèi)側(cè)上部，實(shí)時(shí)溫濕度顯示器設(shè)置在實(shí)時(shí)溫濕度顯示器外部前側(cè)面，計(jì)時(shí)設(shè)置按鍵、溫度控制按鍵和濕度控制旋鈕均設(shè)置在凍融保溫箱外部前側(cè)面，計(jì)時(shí)顯示器、溫度控制顯示器和濕度控制顯示器分別設(shè)置在計(jì)時(shí)設(shè)置按鍵、溫度控制按鍵和濕度控制旋鈕的上方。

凍融保溫箱上側(cè)部設(shè)有加濕管接頭，加濕管接頭的進(jìn)口連接有加濕器，加濕管接頭上設(shè)有加濕電磁閥，加濕器和加濕電磁閥均通過信號線與PLC控制器連接。

采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型在對石灰?guī)r進(jìn)行凍融試驗(yàn)的具體過程為：打開保溫箱蓋，將石灰?guī)r試樣放入到凍融保溫箱內(nèi)，合上保溫箱蓋，啟動真空泵，打開抽真空閥，對凍融保溫箱內(nèi)孔進(jìn)行抽真空，使石灰?guī)r試樣處于真空狀態(tài)，完成抽真空作業(yè)后，關(guān)閉抽真空閥，打開進(jìn)水閥，清水流入到凍融保溫箱內(nèi)對石灰?guī)r試樣浸泡，石灰?guī)r試樣達(dá)到飽水狀態(tài)后，打開排水閥，將凍融保溫箱內(nèi)多余的水排出；然后通過操作計(jì)時(shí)設(shè)置按鍵設(shè)置對冷凍的時(shí)間，操作溫度控制按鍵設(shè)置冷凍的溫度，PLC控制器根據(jù)設(shè)置的冷凍的時(shí)間和溫度啟動冷凍電磁閥，液氮罐內(nèi)的液氮進(jìn)入到凍融保溫箱內(nèi)對石灰?guī)r試樣進(jìn)行冷凍，冷凍結(jié)束后，關(guān)閉冷凍電磁閥，通過溫度控制按鍵和濕度控制按鍵設(shè)置溫度和濕度，使溫度和濕度與當(dāng)?shù)氐某睾蜐穸然疽恢拢琍LC控制器啟動電加熱棒，電加熱棒對凍融保溫箱內(nèi)的石灰?guī)r試樣進(jìn)行加熱解凍，在解凍過程中，若實(shí)時(shí)溫濕度顯示器顯示的濕度數(shù)值小于當(dāng)?shù)氐臐穸龋瑒t啟動加濕器，打開加濕閥，加濕器向凍融保溫箱內(nèi)進(jìn)行加濕作業(yè)；若實(shí)時(shí)溫濕度顯示器顯示的濕度數(shù)值大于當(dāng)?shù)氐臐穸龋瑒t提高電加熱棒的加熱功率，并打開排氣閥，將一定的濕氣通過排氣管排出凍融保溫箱。直到石灰?guī)r試樣被解凍并保持設(shè)定的溫度和濕度一段時(shí)間，一次循環(huán)凍融試驗(yàn)完成。