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原文传递一种土体-结构界面加热对土体温度影响的测试装置及测试方法

专利名称：	一种土体-结构界面加热对土体温度影响的测试装置及测试方法
摘要：	本发明公开了一种土体‑结构界面加热对土体温度影响的测试装置及测试方法；该装置包括加热系统和测试系统；所述加热系统由加热灯、金属底板、贴片式温度传感器、上盖板、吸热层、侧壁、陶瓷灯座以及螺丝组成；所述测试系统由土箱、土温度传感器以及土组成；本发明可以开展土‑结构接触界面的加热对周围土体温度影响规律的试验测定；可用于模拟盾构机掘进过程中金属刀盘因摩擦或系统水循环传热造成的局部土体温度升高、加速刀盘表面土体硬结成饼的影响，为解决土体‑结构界面升温对土体加热硬化规律的量化判定提供一种测试手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	南京林业大学
发明人：	刘成;仇涛;黄琳;刘鹏;黄蓉聘
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-22T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910437025.0
公开号：	CN110057866A
分类号：	G01N25/20(2006.01);G;G01;G01N;G01N25
申请人地址：	210037 江苏省南京市玄武区龙蟠路159号南京林业大学土木学院3422办公室
主权项：	1.一种土体-结构界面加热对土体温度影响的测试装置，其特征在于：所述装置由加热系统(1)和测试系统(2)组成；所述加热系统(1)由加热灯(1-1)、金属底板(1-2)、贴片式温度传感器(1-3)、上盖板(1-4)、吸热层(1-5)、侧壁(1-6)、螺丝(1-7)以及陶瓷灯座(1-8)组成；所述测试系统(2)由土箱(2-1)、土温度传感器(2-2)以及土(2-3)组成。 2.根据权利要求1所述的加热系统(1)，其特征在于，所述上盖板(1-4)通过螺丝(1-7)与侧壁(1-6)固定，其下部安装有陶瓷灯座(1-8)，灯座上安装有加热灯(1-1)；加热灯(1-1)的制热功率可调节；加热系统(1)埋入土(2-3)中一定深度；所述侧壁(1-6)可以为圆柱体或棱柱体的一种，由导热性能较差的隔温材料制成，侧壁(1-6)与金属底板(1-2)通过螺丝(1-7)连接；所述金属底板(1-2)由导热性能良好的薄壁金属材料制成，上表面有深色吸热层(1-5)，并设置有若干贴片式温度传感器(1-3)。 3.根据权利要求1所述的测试系统(2)，其特征在于，土箱(2-1)中装有土(2-3)，在土(2-3)中的预定位置埋设若干土温度传感器(2-2)，土温度传感器(2-2)在加热系统(1)的金属底板(1-2)周围形成对称分布，具体布置方式根据试验要求确定；所述贴片式温度传感器(1-3)和土温度传感器(2-2)均通过数据线与外部的数据采集装置连接；所述土(2-3)的类型、含水率和密实度等参数根据试验要求确定。 4.一种土体-结构界面加热对土体温度影响的测试方法，其特征在于，采用权利要求1-3任一项所述的土体-结构界面加热对土体温度影响的测试装置进行测试，包括以下步骤：步骤1：根据试验土层的要求，将土(2-3)分层装入土箱(2-1)内；在装填土的过程中，将土温度传感器(2-2)按照试验预定的位置埋入土(2-3)中；当土的高度达到加热系统(1)预定的埋设深度，将加热系统(1)放置在土层表面；继续在侧壁(1-6)周围装填土(2-3)直至最终高度；步骤2：在上盖板(1-4)上放置预定质量的砝码使金属底板(1-2)能够对土(2-3)施加恒定压力，并保持压力一定的时间；砝码的质量和保持压力的时间，依据试验需求可以调整；步骤3：接通贴片式温度传感器(1-3)和土温度传感器(2-2)，打开数据采集装置，进行温度数据采集；步骤4：设定加热灯(1-1)的制热功率，打开加热灯(1-1)，通过贴片式温度传感器(1-3)测定金属底板(1-2)温度，通过土温度传感器(2-2)测定土中传感器埋设位置处的温度；步骤5：调节加热灯(1-1)的制热功率，根据试验要求改变土(2-3)的类型、含水率和密实度等参数，改变砝码的质量和保持压力的时间，重复上述步骤1-4，测定不同条件下土体-结构界面加热对土体各处温度变化的影响规律。
所属类别：	发明专利