一種測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置制造方法及圖紙

一種測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置,包括箱體，所述的箱體底板上設置有安裝液體循環管的螺旋形凹槽，所述的液體循環管與低溫恒溫槽相連通，所述的凸棱上放置有至少一個試樣箱，所述的試樣箱頂部設置有封閉鋼板，所述的試樣箱試樣內埋置有與數顯傳感器相連接的探頭，所述的試樣箱內試樣頂部放置有貫穿封閉鋼板和頂蓋且與百分表相連接的位移和力傳遞裝置、帶有充氣管的環形橡膠圈，所述的位移和力傳遞裝置和環形橡膠圈之間設置有應變片，所述的箱體頂部設置有頂蓋，所述的頂蓋內壁設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽內設置有液體循環管，所述的箱體和頂蓋外壁設置有保溫層；本發明專利技術密閉空間大、讀數方便且測試數據準確、成本低廉、節能環保。

【技術實現步驟摘要】
一種測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置
本專利技術屬于鹽漬土鹽脹量測試實驗設備或裝置
，具體涉及到一種在密閉可自動調節溫度的空間內進行鹽脹試驗及凍融循環試驗、在測試鹽脹量的同時可以測試鹽漬土鹽脹時的膨脹力的測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置，。
技術介紹
鹽漬土是指含鹽量超過一定數量的土。含鹽量通常是用一定土體內含鹽的重量(或質量)與其干土重量(或質量)之比，以百分數表示。鹽漬土在世界范圍內廣泛的分布，亞洲、中東地區及歐洲的許多國家每年因鹽漬土的危害造成巨大的經濟損失。隨著“一帶一路”戰略的推進與發展，需要在越來越多的鹽漬土地區修建高等級公路、鐵路，對鹽漬土工程性質的研究就顯得尤為重要。鹽漬土作為一種特殊土，最顯著的特點是土中含有一定量的易溶鹽，當這些鹽可以在土體的水中充分溶解時，液體的體積不會增加，但液體的比重會增加；當這些鹽不能在土體的水中充分溶解時，不能溶解的鹽分以結晶固體的形式存在于土顆粒之間，與土顆粒共同起骨架作用。這些易溶鹽主要有硫酸鈉、硫酸鎂、氯化鈉、碳酸鈉等，其中溫度對硫酸鈉的溶解度影響最大。硫酸鈉又稱無水芒硝，易溶，對溫度變化反應特別敏感。在溫度為32.4℃時，硫酸鈉的溶解度達到峰值，可達到40.8g，溫度由此上升或下降，溶解度都將會降低；當溫度為0℃時，硫酸鈉的溶解度僅為4.9g。在季節溫度變化大的鹽漬土地區，冬季時，路基的溫度隨著自然的溫度降低，路基土中的硫酸鈉受溫度降低的影響吸收10個水分子變成芒硝晶體，芒硝晶體的體積為無水芒硝的3.1倍，晶體推動土粒，造成路基土體體積的增大，形成鹽脹；春夏季時，路基土體溫度逐漸上升，土粒間的硫酸鈉又重新溶于水中，土體中的孔隙增大密度變小，在行車荷載的作用下，產生路基的不均勻變形，路面波浪、鼓包，裂縫等。雨水會通過路面的裂縫入滲路基，路基土體中未溶解的結晶鹽全部溶解，土體的結構進一步遭到破壞，強度降低，尤其是在行車荷載的作用下，土顆粒重新排列，孔隙減小，產生溶陷。在季節交替的凍融循環作用下，溶陷會逐漸增大，道路的運行能力被嚴重的降低。氯鹽的溶解度很高，但其溶解度受溫度變化影響很小；氯鹽具有明顯的吸濕性，吸濕的水分不易蒸發，從溶液結晶析出時體積沒有明顯的變化。當氯鹽結晶存在于土體中時，土體的抗剪強度隨含鹽量的增加而增大，壓縮系數隨含鹽量增加而降低。將氯化鈉摻入到硫酸鹽漬土中，由于氯化鈉對硫酸鈉的同離子效應，硫酸鈉的溶解度會降低，從而結晶析出量降低；同時，氯化鈉的加入，可以降低硝芒和無水硝芒轉變點的溫度，這對硫酸鹽漬土的鹽脹特性均具有抑制作用。但氯化鈉的摻入量過多，不但不抑制鹽脹，鹽脹反而會有所增大：氯化鈉的加入降低了水的冰點，土中水在降溫過程中成為未凍水，這為鹽脹的發生提供了水源，且在負溫的條件下，過量氯化鈉會吸收兩另個水分子合成冰鹽，加劇土體的膨脹。氯化鈉的溶解度高且不受溫度影響，這使得在大量氯化鈉摻入后，路基一旦遇到雨水入滲，就會加劇路基的溶陷量。因此，我們需要研究摻入氯化鈉后鹽漬土的鹽脹特性，抑制鹽漬土鹽脹的氯化鈉含量界限值，氯化鈉、含水率、壓實度、附加荷載對鹽脹的影響權重和氯化鈉對摻入氯化鈉的鹽漬土溶陷特性的影響。以往，研究鹽漬土的鹽脹特性主要依托高低溫試驗箱完成，但高低溫試驗箱也有許多弊端：①對于粗粒鹽漬土的鹽脹試驗，為了避免顆粒的尺寸效應，制作的試驗一般比較大，而高低溫試驗箱箱體空間小，試樣的體積及加載大小受到限制，不能滿足實驗條件的需求；②量測鹽脹量的百分表或位移傳感器置于高低溫試驗箱箱體內，當降溫到達一定溫度讀數時，必須打開箱們讀數，在冷熱氣流交換的作用下，百分表的指針不穩定，造成讀數不準確。打開箱門讀數，影響箱體內溫度，造成溫度波動。③高低溫試驗箱工作時，噪聲比較大；冷媒泄露污染空氣；價格昂貴且維修費用非常高。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于克服試驗裝置的不足,提供一種設計合理、結構簡單、密閉空間大、讀數方便且測試數據準確、成本低廉、節能環保的測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置。解決上述技術問題采用的技術方案是：包括箱體，所述的箱體底板上設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽邊緣設置有凸棱，所述的螺旋形凹槽內設置有液體循環管，所述的液體循環管一端貫穿箱體側壁與低溫恒溫槽的出液口相連通、另一端沿箱體側壁螺旋盤繞且貫穿箱體側壁與低溫恒溫槽的進液口相連通，所述的箱體側壁盤繞的液體循環管通過固定板固定于箱體側壁上，所述的凸棱上放置有至少一個試樣箱，所述的試樣箱頂部設置有封閉鋼板，所述的試樣箱試樣內埋置有與數顯傳感器相連接的探頭，所述的試樣箱內試樣頂部放置有貫穿封閉鋼板和頂蓋且與百分表相連接的位移和力傳遞裝置、帶有充氣管的環形橡膠圈，所述的位移和力傳遞裝置和環形橡膠圈之間設置有應變片，所述的應變片通過導線與外部電腦相連接，所述的箱體頂部設置有頂蓋，所述的頂蓋內壁設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽內設置有一端貫穿頂蓋與低溫恒溫槽出液口相連通、另一端貫穿頂蓋與低溫恒溫槽的進液口相連通的液體循環管，所述的箱體和頂蓋外壁設置有保溫層。本專利技術的箱體底板上設置有若干同心環形凹槽，所述的箱體底板上還設置有一條中心線與底板直徑重合的徑向凹槽，所述的液體循環管先沿環形凹槽盤置于上半部分底板，在底板中心位置液體循環管向上彎曲成U型結構，液體循環管再沿環形凹槽盤置于下半部分底板。本專利技術的位移和力傳遞裝置包括一端固定在圓形鋼板上加長桿，所述的圓形鋼板上設置有透氣孔，所述的加長桿的自由端加工有與百分表的測桿內螺紋相適應的外螺紋。本專利技術的箱體底板凸棱上設置有蓋板，試樣箱放置于蓋板上，所述的蓋板為均布加工有透氣孔的環形板；所述的頂蓋內部設置有支撐板，所述的支撐板為均布加工有透氣孔的環形板。本專利技術的蓋板、支撐板由鋁制材料制作。本專利技術的液體循環管為銅管。本專利技術的低溫恒溫槽出液口處設置有壓力泵。本專利技術的沿箱體側壁螺旋盤繞的液體循環管的盤繞高度高于試樣箱的高度。本專利技術的彎曲成U型結構的液體循環管的高度高于試樣箱的高度。本專利技術的有益效果如下：1、利用位移和力傳遞裝置將百分表至于箱體外，可以方便讀數，避免不穩定氣流影響百分表穩定造成讀數不準確，同時避免在降溫過程中百分表被凍住導致試驗失敗。2、數顯傳感器探頭線可通過頂蓋的孔穿出箱體，可以直接測試試樣土體在降溫過程中的溫度、含水率以及應變值等。3、在測試鹽脹量的同時可以測試鹽漬土鹽脹時的膨脹力。4、試驗箱體的體積大，可以滿足粗粒鹽漬土避免顆粒尺寸效應而設計大尺寸試樣的要求，同時可以滿足加載的空間要求，實驗時，可以多放幾個試樣，可增加平行試驗和對比試樣。5、降溫通過低溫恒溫槽降低防凍液的溫度實現，防凍液可重復利用且揮發不污染空氣，經濟、安全和環保。6、成本低。附圖說明圖1是本專利技術一個實施例的結構示意圖。圖2是圖1中位移和力傳遞裝置17的結構示意圖。圖3是圖2的俯視圖。圖4是本專利技術另一個實施例中箱體7底板的結構示意圖。圖5是圖1中蓋板8的結構示意圖。圖中：1、低溫恒溫槽；2、電腦；3、百分表；4、數顯傳感器；5、頂蓋；6、支撐板；7、箱體；8、蓋板；9、液體循環管；10、試樣箱；11、探頭；12、應變片；13、環形橡膠圈；14、固定板；15、保溫層；16、封閉鋼板；17、位移和力傳遞裝置；18、壓力泵；a、環形凹槽；本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置,包括箱體，其特征在于：所述的箱體底板上設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽邊緣設置有凸棱，所述的螺旋形凹槽內設置有液體循環管，所述的液體循環管一端貫穿箱體側壁與低溫恒溫槽的出液口相連通、另一端沿箱體側壁螺旋盤繞且貫穿箱體側壁與低溫恒溫槽的進液口相連通，所述的箱體側壁盤繞的液體循環管通過固定板固定于箱體側壁上，所述的凸棱上放置有至少一個試樣箱，所述的試樣箱頂部設置有封閉鋼板，所述的試樣箱試樣內埋置有與數顯傳感器相連接的探頭，所述的試樣箱內試樣頂部放置有貫穿封閉鋼板和頂蓋且與百分表相連接的位移和力傳遞裝置、帶有充氣管的環形橡膠圈，所述的位移和力傳遞裝置和環形橡膠圈之間設置有應變片，所述的應變片通過導線與外部電腦相連接，所述的箱體頂部設置有頂蓋，所述的頂蓋內壁設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽內設置有一端貫穿頂蓋與低溫恒溫槽出液口相連通、另一端貫穿頂蓋與低溫恒溫槽的進液口相連通的液體循環管，所述的箱體和頂蓋外壁設置有保溫層。

【技術特征摘要】
1.一種測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置,包括箱體，其特征在于：所述的箱體底板上設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽邊緣設置有凸棱，所述的螺旋形凹槽內設置有液體循環管，所述的液體循環管一端貫穿箱體側壁與低溫恒溫槽的出液口相連通、另一端沿箱體側壁螺旋盤繞且貫穿箱體側壁與低溫恒溫槽的進液口相連通，所述的箱體側壁盤繞的液體循環管通過固定板固定于箱體側壁上，所述的凸棱上放置有至少一個試樣箱，所述的試樣箱頂部設置有封閉鋼板，所述的試樣箱試樣內埋置有與數顯傳感器相連接的探頭，所述的試樣箱內試樣頂部放置有貫穿封閉鋼板和頂蓋且與百分表相連接的位移和力傳遞裝置、帶有充氣管的環形橡膠圈，所述的位移和力傳遞裝置和環形橡膠圈之間設置有應變片，所述的應變片通過導線與外部電腦相連接，所述的箱體頂部設置有頂蓋，所述的頂蓋內壁設置有螺旋形凹槽，所述的螺旋形凹槽內設置有一端貫穿頂蓋與低溫恒溫槽出液口相連通、另一端貫穿頂蓋與低溫恒溫槽的進液口相連通的液體循環管，所述的箱體和頂蓋外壁設置有保溫層。2.根據權利要求1所述的一種測試鹽漬土鹽脹量的密閉制冷加熱裝置，其特征在于：所述的箱體底板上設置有若干同心環形凹槽，所述的箱體底板上還設置有一條中心線與底板直徑重合的徑向凹槽，所述的液體循環管先沿環形凹槽盤置于上半部分底板，在底板中心位置液體循環管向上彎...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張莎莎，常春普，楊曉華，
申請(專利權)人：長安大學，
類型：發明
國別省市：陜西,61