一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统

技术特征：
1.一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，包括：试样及供水系统(1)，温度控制系统和数据采集系统(4)；所述温度控制系统与所述试样及供水系统(1)的底部和顶部连接，所述数据采集系统(4)与所述试样及供水系统(1)的试样内部连通，所述试样及供水系统(1)用于储存试样以及提供水，所述温度控制系统用于控制所述试样及供水系统(1)的底部和顶部温度，所述数据采集系统(4)用于对试样进行温度采集。2.根据权利要求1所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述试样及供水系统(1)包括土壤装样装置和土壤供水装置，所述土壤供水装置固定在所述土壤装样装置的内侧底部。3.根据权利要求2所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述土壤装样装置包括亚克力圆筒(11)、铝板顶盖(12)和铝板底盖(13)；所述亚克力圆筒(11)顶部安装所述铝板顶盖(12)，所述亚克力圆筒(11)底部安装所述铝板底盖(13)，所述土壤供水装置位于所述亚克力圆筒(11)内，所述铝板底盖(13)的上方。4.根据权利要求2所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述土壤供水装置包括多孔钢板(15)，空心钢筒(16)，马氏瓶(17)和橡塑水管(18)；所述空心钢筒(16)安装在所述土壤装样装置的内侧底部，所述多孔钢板(15)安装在所述空心钢筒(16)的顶部，所述橡塑水管(18)贯穿所述土壤供水装置，一端与所述空心钢筒(16)固定连接，另一端与所述马氏瓶(17)固定连接。5.根据权利要求1所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述温度控制系统包括顶部温度控制系统(2)和底部温度控制系统(3)；所述顶部温度控制系统(2)与所述试样及供水系统(1)的顶部固定连接，所述底部温度控制系统(3)与所述试样及供水系统(1)的底部固定连接。6.根据权利要求5所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述顶部温度控制系统(2)包括温度控制一号回路和温度控制二号回路；所述温度控制一号回路包括一号半导体制冷片(19)，一号制冷头(20)，一号乙二醇热水管(21)，一号乙二醇水箱(22)，一号冷却风扇(23)，一号乙二醇冷水管(24)；所述一号半导体制冷片(19)与所述试样及供水系统(1)的顶部固定连接，所述一号半导体制冷片(19)与所述一号制冷头(20)固定连接，所述一号乙二醇水箱(22)的出水口，通过所述一号乙二醇冷水管(24)与所述一号制冷头(20)的入水口相连通，所述一号乙二醇水箱(22)的入水口，通过所述一号乙二醇热水管(21)与所述一号制冷头(20)的出水口相连通，所述一号冷却风扇(23)设置在所述一号乙二醇冷水管(24)上；所述温度控制二号回路包括二号半导体制冷片(25)，二号制冷头(26)，二号乙二醇热水管(27)，二号乙二醇水箱(28)，二号冷却风扇(29)，二号乙二醇冷水管(30)；所述二号半导体制冷片(25)与所述试样及供水系统(1)的顶部固定连接，所述二号半导体制冷片(25)与所述二号制冷头(26)固定连接，所述二号乙二醇水箱(28)的出水口，通过所述二号乙二醇冷水管(30)与所述二号制冷头(26)的入水口相连通，所述二号乙二醇水箱(28)的入水口，通过所述二号乙二醇热水管(27)与所述二号制冷头(26)的出水口相连通，所述二号冷却风扇(29)设置在所述二号乙二醇冷水管(30)上。7.根据权利要求5所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所
述底部温度控制系统(3)包括温度控制三号回路和温度控制四号回路；所述温度控制三号回路包括三号半导体制冷片(31)，三号制冷头(32)，三号乙二醇热水管(33)，三号乙二醇水箱(34)，三号冷却风扇(35)，三号乙二醇冷水管(36)；所述三号半导体制冷片(31)与所述试样及供水系统(1)的底部固定连接，所述三号半导体制冷片(31)与所述三号制冷头(32)固定连接，所述三号乙二醇水箱(34)的出水口，通过所述三号乙二醇冷水管(36)与所述三号制冷头(32)的入水口相连通，所述三号乙二醇水箱(34)的入水口，通过所述三号乙二醇热水管(33)与所述三号制冷头(32)的出水口相连通，所述三号冷却风扇(35)设置在所述三号乙二醇冷水管(36)上；所述温度控制四号回路包括四号半导体制冷片(37)，四号制冷头(38)，四号乙二醇热水管(39)，四号乙二醇水箱(40)，四号冷却风扇(41)，四号乙二醇冷水管(42)；所述四号半导体制冷片(37)与所述试样及供水系统(1)的底部固定连接，所述四号半导体制冷片(37)与所述四号制冷头(38)固定连接，所述四号乙二醇水箱(40)的出水口，通过所述四号乙二醇冷水管(42)与所述四号制冷头(38)的入水口相连通，所述四号乙二醇水箱(40)的入水口，通过所述四号乙二醇热水管(39)与所述四号制冷头(38)的出水口相连通，所述四号冷却风扇(41)设置在所述四号乙二醇冷水管(42)上。8.根据权利要求1所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述数据采集系统(4)包括电脑(43)，数据采集仪(44)，数据采集仪线(45)，一号热阻型传感器(46)，二号热阻型传感器(47)，三号热阻型传感器(48)，四号热阻型传感器(49)，五号热阻型传感器(50)，六号热阻型传感器(51)和七号热阻型传感器(52)；所述一号热阻型传感器(46)，所述二号热阻型传感器(47)，所述三号热阻型传感器(48)，所述四号热阻型传感器(49)，所述五号热阻型传感器(50)，所述六号热阻型传感器(51)和所述七号热阻型传感器(52)从下到上依次设置在试样及供水系统(1)的试样内部，将所述一号热阻型传感器(46)，所述二号热阻型传感器(47)，所述三号热阻型传感器(48)，所述四号热阻型传感器(49)，所述五号热阻型传感器(50)，所述六号热阻型传感器(51)和所述七号热阻型传感器(52)的输出端通过所述数据采集仪线(45)与所述数据采集仪(44)相连，所述数据采集仪(44)与所述电脑(43)电连接。9.根据权利要求1所述的一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，其特征在于，所述试样及供水系统(1)外围包裹隔热保温棉(14)。

技术总结
本实用新型公开了一种用于土壤单向冻结水汽迁移的试验系统，属于土壤冻结水汽迁移技术领域，包括：试样及供水系统，温度控制系统和数据采集系统；所述温度控制系统与所述试样及供水系统的底部和顶部连接，所述数据采集系统与所述试样及供水系统的试样内部连通，所述试样及供水系统用于储存试样以及提供水，所述温度控制系统用于控制所述试样及供水系统的底部和顶部温度，所述数据采集系统用于对试样进行温度采集，本实用新型可以观测在不同的冻结条件下试样的冻结深度，不同高度的温度、含水率的分布规律及初始含水量与实验结束后含水量的关系，进一步明确土体冻结过程中的水汽迁移规律，更好地防控冻土区的道基工程病害。更好地防控冻土区的道基工程病害。更好地防控冻土区的道基工程病害。


技术研发人员：安周建 李萌 毛帅 时天禄
受保护的技术使用者：兰州理工大学
技术研发日：2022.12.12
技术公布日：2023/6/14