Устройство для исследования теплофизических свойств грунтов

Устройство для исследования теплофизических свойств грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (»i973700 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)ЗаЯвлено 29.05.80 (21) 2934662!29 3 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11,82. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 15.11,82 (51)М. Кл.

E 02 D 1/00

3Ъеударстеенйый комитет

СССР

ao uenas нзабретеннй н отерытнй (53) УДК С 24.181..436(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Нуждов, В. Е. Борозинец, Н. В. Селезнев и Г. N. Фельдман (71) Заявитель

Государственный институт по проектированию оснований и фундаментов "Фундаментпроект" (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГРУНТОВ

Изобретение относится к области строительства и технике исследования свойств мерзлых и талых грунтов и может быть использовано при инженерно-геологических изысканиях, в дорожном строительст ве и в горном деле.

Известно устройство для исследования теплофизических свойств грунтов, содержащее термостат с жидкостью, мешалкой, камерой для образца, контрольным термометром 111 .

Недостатком устройства является невозможность регулирования температуры жидкости в термостате из-за отсутствия нагревающих.и охлаждающих элементов в .15

его конструкции и как следствие - ограниченные возможности исследования теплофиэических свойств грунтов.

Наиболее близким техническим решением является устройство для исследования теплофиэических свойств грунтов, содержащее термостат с; жидкостью, мешалкой, контрольным термометром, камерой для образца, нагревателем, соединенным с пусковым реле и электроконтактным термометром, холодильную камеру с змеевиком для хладагента и компрессоре i(2j

Недостатком устройства является его громоздкость, а также зависимость процесса охлаждения жидкости в термостате от температуры воздуха в холодильной камере, низкая точность поддержания постоянной температуры жидкости в термс стате и невозможность задания непрерывного изменения этой температуры во времени.

Бель изобретения — упреждение конструкции устройства, повышение точности и расширение возможностей исследований.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования теплофизических свойств грунтов, содержащем термостат с жидкостью, мешалкой, конт рольным термометром, камерой для образца, нагревателем, соединенным с пусковым реле и электроконтактным термометром, 3 97370 холодильную камеру со змеевиком для хладагента и компрессором, змеевик с хладагентом установлен непосредственно на внутренних стенках термостата, а компрессор подключен к пусковому реле. 5

Магнитная головка электроконтактного термометра снабжена электроприводом.

На фиг. 1 изображено устройство для исследования теплофизических свойств грунтов, разрез; на фиг. 2 - то же, план; 1о на фиг. 3 — разрез A-A на фиг. 2 (электроконтактный термометр с механизмом включения) .

Устройство состоит иэ термостата 1 с крьппкой 2. Термостат наполнен неза- 15 мерэаюшей жидкостью (например, спиртом).

Внутри термостата 1 размещена камера

3 с исследуемым образцом 4. На крышке термостата смонтирован электродвигатель

5, приводящий во вращение мешалку 6 20 для перемешивания жидкости в термостате 1„Внутри термостата 1 по его стен- каниЯ столбиками Ртути электродов 18 и кам размешен змеевик 7 с хладагентом, подсоединен к компрессору холодильной установки (не показаны). Внутри тер-15 мостата 1 раэмешены также нагреватель

8, контрольный термометр 9 и электрокончактный термометр {см. фиг. 3).

Формула изобретения

Электроконтактый термометр состоит

ЗО из стеклянного корпуса 10 с ртутным баллоном 11. Внутри корпуса 10 размещены две шкалы 12 с делениями (в С) и стержень 13 с резьбой, по которому перемешается гайка 14, связанная с подвижным электродом 15. Верхняя шкала

12 служит для задания температуры, нижпяя шкала 12 является и:калой ртутного столбика. Стержень 13 имеет привод от магнитной головки 16. Магнитная головка 16 снабжена электроприводом 17. Внут ри стеклянного корпуса также находится неподвижный электрод 18, связанный с ртутным столбиком электроконтактного термометра. Свободные концы подвижного 15 и неподвижного 18 электродов соединены с катушкой 19 пускового реле.

Пусковое реле имеет якорь 20, входяший во взаимодействие с контактом 21 дви« гателя 22 холодильной установки и с контактом 23 нагревателя 8.

Работа устройства осуществляется следуюшим образом.

Необходимо задать исследуемому образцу грунта определенную температуру (нао пример -10 С). Для этого вращением магнитной головки 16 электроконтактного термометра устанавливают гайку 14 против нужного деления -10 С шкалы 12. о

0 ф

Конец подвижного электрода 15 устанавливается против соответствуюшей отметки другой шкалы 12. После этого включают установку. Так как B начальный момент температура устройства равна температуре окружающей среды (+20 С), то подвижный 15 и неподвижный 18 электроды термометра замкнуты столбиком ртути, т. е. якорь 20 взаимодействует с контактом 21 двигателя 22 холодильной установки. Холодильная установка включается и охлаждает через змеевик 7 с хладагентом жидкость в термостате 1 о до заданной температуры -10 С. При достижении жидкостью этой температуры ртутный столбик размыкается с концом подвижного электрода 15. Двигатель 22 холодильной установки выключается, а охлаждение, продолжающееся по инерции, гасится автоматическим включением нагревателя 8, так как с момента раэмы15 якорь 20 взаимодействует с контактом 23 нагревателя 8. Нагревание жидкости продолжается до момента замыкания столбиком ртути контактов 18 и 15, а затем процесс охлаждения повторяется.

Таким образом, температуру исследуемого образца 4 в камере 3 поддерживают о постоянной с высокой точностью (+0,05 С).

Для получения заданного изменения температуры по времени включают электропривод 17, который вращает магнитную головку 16 электроконтактного термомет ра с заданной скоростью и температура жидкости в термостате 1 изменяется во времени с заданной скоростью.

В данном устройстве упрощена конст рукция, повышена точность и расширены возможности исследований теплофизических свойств грунтов.

1. Устройство для исследования теплофизических свойств грунтов, содержашее термостат сжидкостью,,мешалкой,,конт рольным термометром, камерой для образца, нагревателем, соединенным с пусковым реле и электроконтактным термометром„холодильную камеру со змеевиком для хладагента и компрессором, о т л ичаю ще ес я тем, что, с цельюупрощения его конструкции и повышения точности исследований, змеевик с хладагентом установлен на внутренних стенках термостата, а компрессор подключен к пусковому реле.

5 973700 6

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю- 1. Методы определения тепловых свойств ш е е с я тем, что, с целью равномерно- горных пород. М., Наука, 1970, с. 54, го изменения температуры во времени, рис. 4. магнитная головка электроконтактного термометра снабжена электроприводом. 5 2. Материалы по лабораторным исслеИсточники информации, дованиям мерзлых грунтов. Сб. 2. принятые во внимание при экспертизе Изд. АН СССР. N., 1954, с. 59, рис. 3.

973700

Составитель В. Латушкин

Редактор О. Колесникова Техред А. Бабинец Корректор Л. Бокшан

Заказ 8629/33 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/6

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4