专利名称：一种土壤热物性实验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及地热工程技术领域，尤其涉及一种使用方便、实验效率高的用于测量土壤热物性数据的实验装置。
背景技术：
地埋管换热器是地源热泵系统设计的关键，而土壤热物性又是地埋管换热器设计是否合理的关键因素之一，所以在地缘热泵系统地下换热器设计之前，必须对项目拟埋管区域进行土壤热物性测试，得到土壤热物性参数。地源热泵地埋管与岩土材料的复杂组成结构，在传热过程中所表现出的随机特性不容忽视，尤其是岩土介质的热物性参数，应当考虑材料的多孔性和复杂工况条件时，许多设计参数显示出固有的随机属性，同时研究非稳态随机传热过程、揭示随机温度场分布、完善传热随机分析的有限元计算方法、建立可靠性分析与设计理论。当前一般采用现场热响应测试仪，对拟埋管区域土壤进行热响应测试，不能置换、实验样本缺乏，使用很不方便。
发明内容本实用新型主要是针对现有技术所存在的上述技术问题，提供一种使用方便、实验效率高的用于测量土壤热物性数据的实验装置。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种土壤热物性实验装置，包括基板，所述基板中心设有热源实验筒，所述热源实验筒中部设有热源安放孔，外部套设有可拆卸的土壤容置筒，所述土壤容置筒和热源实验筒之间限定了一个环形的容置腔，所述容置腔内设有多个隔板。本实用新型采用可拆卸的土壤容置筒配合热源进行土壤样本的热物性实验数据的测量，使用非常方便，有利于提高实验效率。作为优选，所述隔板为3飞块，将所述容置腔均匀分成3飞个独立的扇形区。该结构将容置腔分为多个独立的区域，便于同时测量多种土壤样本，提高了实验效率。作为优选，所述隔板由两块护板和填充保温材料的保温夹层构成。该结构有利于提高实验测量准确度。作为优选，所述热源实验筒底部设有保温板。该结构防止热源热量散失并隔绝外部热量流入，提高实验效率。作为优选，所述保温板的厚度为4(T60mm。作为优选，所述基板配置有安装件。该结构便于实验装置的安装。作为优选，所述土壤容置筒的半径为800 1200mm。本实用新型结构简单、合理、使用方便，提高了实验效率。
附图1为本实用新型一种土壤热物性实验装置的结构示意图。附图2为本实用新型一种土壤热物性实验装置的侧视图。[0014]附图3为本实用新型一种热源实验筒的剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的部分实施例。实施例1:参见附图1 3，本实用新型一种土壤热物性实验装置，包括基板1，所述基板I中心设有热源实验筒5，所述热源实验筒5中部设有热源安放孔6，外部套设有可拆卸的半径为1000_的土壤容置筒2，所述土壤容置筒2和热源实验筒5之间限定了一个环形的容置腔3，所述容置腔3内设有三块隔板4，所述隔板4为三块，将所述容置腔3均匀分成三个独立的扇形区。所述隔板3由两块护板41和填充保温材料的保温夹层42构成。所述热源实验筒5底部设有厚度为50mm的保温板9。所述基板I四角上分别配置有安装件7。其中，隔板的数量还可以四块、五块、或六块，分别将容置腔分隔成相应的四、五、六个独立扇形区域，可根据需要自行配置。另外，土壤容置筒2还可以是半径为80(Tl200mm之间任意大小的圆筒，保温板9的厚度还可以为4(T60mm之间的任一值。使用时，将各部分装置连接后，将拟埋管区域的土壤装入土壤容置筒，同时将高精度温度传感器以及恒温加热棒埋入土壤样本中压实。将控制开关打开加热，以恒定热流温度对土壤加热，通过温度采集仪采集高精度温度传感器的温度数据，通过监控软件进行数据记录，及其数据曲线可视化操作。调整各个温度传感器的间距，及其与恒温加热棒的间距，进行加热实验，以获得同一样本土体的多组温度传热数据。采用不同的土体装入土壤容置筒内容置腔的独立扇形区域中，进行加热实验，同时调整各个温度传感器的间距及其与恒温加热棒的间距，获得不同土体的多组温度传热数据。对采集的各个样本温度数据进行理论分析，采用数值计算及随机有限元模拟，获得同种土体不同温度样本温度随机传热温度场，以及不同土体的温度样本的随机传热温度场，最终得到可信的岩土传热系数及地下土壤传热时空状态。将测试结果用于地埋管可靠性分析与评价。本实用新型采用可拆卸的土壤容置筒配合热源进行土壤样本的热物性实验数据的测量，结构简单、合理，使用非常方便，大大提高了地下温度场的测试精度及效率。应理解，上述实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
权利要求1.一种土壤热物性实验装置，其特征在于:包括基板(1)，所述基板(I)中心设有热源实验筒(5)，所述热源实验筒(5)中部设有热源安放孔(6)，外部套设有可拆卸的土壤容置筒(2 )，所述土壤容置筒(2 )和热源实验筒(5 )之间限定了 一个环形的容置腔(3 )，所述容置腔(3)内设有多个隔板(4)。
2.根据权利要求1所述的土壤热物性实验装置，其特征在于:所述隔板(4)为3飞块，将所述容置腔(3)均匀分成3飞个独立的扇形区。
3.根据权利要求1或2所述的土壤热物性实验装置，其特征在于:所述隔板(3)由两块护板(41)和填充保温材料的保温夹层(42)构成。
4.根据权利要求1所述的土壤热物性实验装置，其特征在于:所述热源实验筒(5)底部设有保温板(9)。
5.根据权利要求4所述的土壤热物性实验装置，其特征在于:所述保温板(9)的厚度为40 60mmo
6.根据权利要求1所述的土壤热物性实验装置，其特征在于:所述基板(I)配置有安装件(7)。
7.根据权利要求1所述的土壤热物性实验装置，其特征在于:所述土壤容置筒(2)的半径为800 1200_。
专利摘要本实用新型涉及地热工程技术领域，尤其涉及一种使用方便、实验效率高的用于测量土壤热物性数据的实验装置。包括基板，所述基板中心设有热源实验筒，所述热源实验筒中部设有热源安放孔，外部套设有可拆卸的土壤容置筒，所述土壤容置筒和热源实验筒之间限定了一个环形的容置腔，所述容置腔内设有多个隔板。本实用新型结构简单、合理，使用非常方便，大大提高了地下温度场的测试精度及效率。
文档编号G01N25/20GK203011869SQ201220678739
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者唐浩, 管昌生, 冯世龙, 茹萍 申请人:中建三局第三建设工程有限责任公司