一种用于冻土电阻率测试的联合温控装置

1.本实用新型涉及温控技术领域，并且更具体地，涉及一种用于冻土电阻率测试的联合温控装置。


背景技术：

2.冻土中冰晶体逐渐融化成水，即冻土中未冻水含量在不断变化。冻结状态下由冰晶体填充的土颗粒间隙由于水分的渗流而逐渐减小，冻土土体发生固结下沉，土体物理力学参数如粘聚力和孔隙率等发生剧烈变化，土体结构性发生明显变化。此外冻土的冻胀融沉的程度取决于土中的含冰量以及未冻水的分布情况。因此冻土的未冻水含量作为冻土区工程中重要的物理参数，其科学准确的测试方法尤为重要。
3.常见的测量冻土中未冻水含量的方法主要有量热法、测热法，但其操作及计算较繁琐，而土电阻率的研究自上世纪开始至今已有了成熟的经验和结论，事实上温度对电阻率的影响是通过影响冻土中未冻水含量来体现的，冻土温度降低孔隙水含量不断降低，冻土的电阻率随着孔隙水含量的降低而呈上升的趋势。(王柯.电阻率法在冻土未冻水含量测试中的理论及试验研究[d].西安科技大学,2019.)
[0004]
提供精准的变温环境是冻土电阻率测试的首要条件，可以说恒温的精确程度是整个试验成败的关键。然而现有的冻土电阻率测试仪大多是采用冷浴循环制冷，利用循环液体热容较大，可使试验温度迅速恒定，但由于循环路径过长，需流经管路、阀门、冷却对象等散热点使冷浴温度逐渐升高、流回蓄冷槽后又易引起槽内温度场的不均匀分布，使循环液恒温精度降低，易加大设计温度与实际温度间的误差。并且若采用局部封闭空气制冷，虽然相对静止的空气导热系数小，环境降温速度快，但绝热空间内部温度场不均匀，也难于做到精确的恒温控制。


技术实现要素：

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本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种用于冻土电阻率测试的联合温控装置，确保箱体内环境的温度可以精确控制，并且能够提供在不同温度下冻土电阻率测量的环境。
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为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：本实用新型提供一种用于冻土电阻率测试的联合温控装置，包括温控箱和置于所述温控箱内的温控盘管组件，所述温控箱包括相铰接的箱体和箱门，所述箱体的外壁上设置有制冷设备，所述箱体的相对外壁上设置有数显温度控制仪，所述数显温度控制仪与位于所述箱体内部的温度探头相连接；所述箱体的四周外壁为夹壁结构，所述夹壁结构内填充有保温材料；所述温控盘管组件包括温控盘管外壳以及置于所述温控盘管外壳的夹层内的冷却液循环管，所述夹层内填充有保温材料，所述冷却液循环管通过泵组与冷却液源相连通，所述温控盘管外壳具有容纳电阻率测试盒的空腔。
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优选地，所述箱门和所述箱体的连接处设置有所述密封圈。
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优选地，所述密封圈的材质为保温材料。
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优选地，所述保温材料选取超细玻璃纤维保温棉。
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优选地，所述箱门的中心区域设置有观察窗。
[0011]
优选地，所述观察窗为双层耐低温透明玻璃钢窗，双层之间为真空。
[0012]
优选地，所述箱门的边缘通过合页与所述箱体相铰接，所述箱门的外壁上设置有把手。
[0013]
优选地，所述箱体的内腔底面设置有安装所述温控盘管外壳的下支撑板。
[0014]
优选地，所述下支撑板的安装面和所述空腔的内壁面均设置有绝缘层。
[0015]
本实用新型相对于现有技术取得了以下有益效果：
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1、该用于冻土电阻率测试的联合温控装置，不仅可通过数显温度控制仪对箱体内部的环境温度进行实时监控，进而及时控制制冷设备保持箱体内的环境温度恒定，确保箱体内环境的温度可控性；还可通过温控盘管精确控制电阻率测试盒内冻土土体的温度，即以“控制环境温度为主，控制土体温度为辅”的方式，通过主辅结合，实现电阻测定时土样温度高精度控制的技术目的。
附图说明
[0017]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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图1本实用新型的一种用于冻土电阻率测试的联合温控装置的整体结构示意图；
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图2为图1的正视图；
[0020]
图3为图1的侧视图；
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图4为温控盘管示意图；
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其中，101-温控箱；102-箱体；103-数显温度控制仪；104-密封圈；105-观察窗；106-箱门；107-把手；108-合页；109-保温材料；110-下支撑板；111-制冷设备；112-温控盘管；113-冷却液循环管；114-泵组；115-温控盘管外壳；201-电阻率测试盒；202-电源箱；203-铜导线；204-电压表；205-电流表。
具体实施方式
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下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
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为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
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如图1至4所示，本实用新型提供一种用于冻土电阻率测试的联合温控装置，包括温控箱101和置于温控箱101内的温控盘管组件，温控箱101包括相铰接的箱体102和箱门106，箱体102的外壁上设置有制冷设备111，如现有技术中风冷设备等，只要能实现相应的
冷却效果即可，箱体102的相对外壁上设置有数显温度控制仪103，数显温度控制仪103与位于箱体102内部的温度探头相连接；箱体102的四周外壁为夹壁结构，夹壁结构内填充有保温材料109；温控盘管组件包括温控盘管外壳115以及置于温控盘管外壳115的夹层内的冷却液循环管113，夹层内填充有保温材料109，冷却液循环管113通过泵组114与冷却液源相连通，冷却液源可通过现有技术获得，进而通过循环冷却液完成高精度温度控制，温控盘管外壳115具有容纳电阻率测试盒201的空腔。其中，泵组114包括现有技术中的冷却液循环泵和压力泵；为了减少冷却液循环管113的热损失，冷却液循环管113置于温控箱101内；为了精确控制冻土土体温度，内置于温控盘管112的部分冷却液循环管113采用回字型排列，其中a为冷却液输入端，b为输出端；电阻率测试盒201为c、d面为铜电极板，其余面为有机玻璃板，铜电极板通过铜导线203与电源箱202相连通，铜导线203连接有电压表204和电流表205。
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综上，本实用新型中不仅可通过数显温度控制仪103对箱体102内部的环境温度进行实时监控，进而及时控制制冷设备111保持箱体102内的环境温度恒定，确保箱体102内环境的温度可控性；还可通过温控盘管112精确控制电阻率测试盒201内冻土土体的温度，即以“控制环境温度为主，控制土体温度为辅”的方式，通过主辅结合，实现电阻测定时土样温度高精度控制的技术目的。
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为了保证箱门106和箱体102的密封性能，本实用新型中箱门106和箱体102的连接处设置有密封圈104；为了进一步保证箱门106和箱体102的密封性能，本实用新型中还可以在箱门106上设置凸起部分和箱体102上设置凹陷部分，并将密封圈104设置在凸起部分和凹陷部分的连接处，即通过凸起和凹陷结构的配合，使得箱门106和箱体102能够实现类似于咬合的结构，保证密封性能。
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为了保证连接处的保温性能，本实用新型中密封圈104的材质为保温材料109。
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作为一种具体的材料选择，本实用新型中保温材料109选取超细玻璃纤维保温棉。
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为了便于观察箱体102内部的情况，本实用新型中箱门106的中心区域设置有观察窗105；其中，箱门106的凸起部分可围绕观察窗105布置；电压表204与电流表205均通过观察窗读取数值。
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为了保证观察窗105的保温性能，本实用新型中观察窗105为双层耐低温透明玻璃钢窗，双层之间为真空。
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作为一种具体的实施方式，本实用新型中箱门106的边缘通过合页108与箱体102相铰接，箱门106的外壁上设置有把手107。
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为了便于安装，本实用新型中箱体102的内腔底面设置有安装温控盘管外壳115的下支撑板110；进一步的，为了保证绝缘性，下支撑板110整体是绝缘材质或者在下支撑板110的安装面上设置绝缘材料制作成的绝缘层。
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作为一种具体的实施方式，本实用新型中空腔的内壁面(e面)上设置有绝缘层，以进一步保证绝缘性。
[0035]
本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。