جهاز اختبار عملية تجميد التربة الأوتوماتيكي

منتوج وصف

جهاز اختبار عملية تجميد التربة الأوتوماتيكي بالكامل

نموذج:وحدة حرارية بريطانية-FHA-1

وصف

• اسم المعدات: جهاز اختبار عملية تجميد التربة الأوتوماتيكي بالكامل
• نموذج: وحدة حرارية بريطانية-FHA-1
• ملخص: يستخدم لدراسة التغيرات الميدانية في درجات الحرارة، وكمية الصقيع، وقوة الصقيع، وهجرة المياه أثناء تجميد التربة. يمكنه محاكاة الصقيع تحت تدرجات درجات الحرارة المختلفة والرؤوس الهيدروليكية. مناسبة لهندسة التربة المجمدة، وأبحاث الوقاية من الصقيع في الطبقة السفلية، وما إلى ذلك.
• الوظائف الأساسية:
  • التحكم المستقل في درجة الحرارة في الأعلى والأسفل ينتهي بأشكال موجية قابلة للبرمجة (جيب، مربع، مثلث، خطي، إلخ).
  • يقيس قوة الصقيع المحوري والإزاحة (التحكم في الإجهاد أو التحكم في الإجهاد).
  • يحاكي نظام إمدادات المياه إعادة شحن المياه الجوفية ويقيس حجم هجرة المياه أثناء التجميد.
  • 18 مستشعر درجة حرارة/رطوبة مدمج وقنوات اكتساب لتوزيع مجال درجة الحرارة بدقة داخل العينة.

معايير الاختبار (الدولية)

بناءً على إمكانيات المعدات (تجميد التربة، تراكم الصقيع، هجرة المياه، تدرج درجة الحرارة)، تنطبق المعايير الدولية التالية:

ملاحظة: عادةً ما تتبع اختبارات الصقيعأستم D5918(نظام مفتوح مزود بالمياه) أوأستم D6035(دورة التجميد والذوبان).

المواصفات (المعلمات التقنية)

التفاصيل

• تحكم مستقل في درجة الحرارة العلوية/السفلية: قمةوالقاعيمكن ضبطها على درجات حرارة مختلفة لمحاكاة درجة حرارة الهواء الحقيقية مقابل تدرجات درجة حرارة الأرض (على سبيل المثال، القاع الأكثر برودة كمصدر للبرد).
• أشكال موجية لدرجة الحرارة قابلة للبرمجة: يدعم الأشكال الموجية الجيبية والمربعة والمثلثة والخطية والمختلطة - يحاكي العمليات الطبيعية مثل التغيرات في درجات الحرارة النهارية أو الموجات الباردة.
• نظام إمداد المياه عالي الدقة: يقيس حجم هجرة الماء أثناء التجميد بدقة 0.03 مل - يمكن تمييز امتصاص الماء عن طريق جبهة التجميد.
• قياس درجة الحرارة متعدد النقاط على طول الارتفاع: أجهزة استشعار كل 10 ملم (حوالي 20 نقطة) - تحدد بدقة تطور مجال درجة الحرارة داخل العينة.
• أوضاع التحكم المزدوجة: يتم التحكم في الإجهاد (معدل الإزاحة الثابت) والتحكم في الإجهاد (الحمل الثابت) - مرن لظروف حدودية مختلفة.
• اختبار تلقائي بالكامل على أساس المرحلة: يمكن للبرنامج تحديد مراحل الاختبار (على سبيل المثال، التبريد المسبق ← التجميد بدرجة حرارة ثابتة ← الذوبان ← إعادة التجميد) وظروف النهاية (على سبيل المثال، عتبة الرفع أو الحد الزمني).

طلب

• الطريق السريع والسكك الحديدية تحت الأرض: الوقاية من الصقيع، وتقييم حساسية التربة للصقيع.
• هندسة خطوط الأنابيب: تصميم مضاد للصقيع لخطوط الأنابيب المدفونة في مناطق التربة الصقيعية.
• هندسة القنوات والهندسة الهيدروليكية: آليات تلف الصقيع في القنوات المبطنة.
• بناء الأساسات في المناطق الباردة: ثبات الأساسات الضحلة والخوازيق تحت دورات التجميد والذوبان.
• بناء تجميد الأرض الاصطناعية: محاكاة المجال الحراري وهجرة الماء أثناء طريقة التجميد.
• أبحاث تغير المناخ: آثار التجميد والذوبان المتكرر على الخواص الميكانيكية للتربة.
• الفضاء الحضري تحت الأرض: تأثير الصقيع على أنفاق مترو الأنفاق وأنفاق الخدمات.

المزايا

• تحكم مستقل في درجة الحرارة العلوية/السفلية قابل للبرمجة: يحاكي درجات حرارة الهواء/الأرض التفاضلية بشكل واقعي؛ يمكن أن تولد أشكال موجية لدرجة الحرارة التعسفية.
• قياس النزوح وإمدادات المياه بدقة عالية: الإزاحة 0.001 مم، وحجم الماء 0.001 مل - يلتقط عملية بدء الصقيع على نطاق صغير وعمليات هجرة المياه.
• إعادة بناء مجال درجة الحرارة بأجهزة استشعار متعددة: 18 جهاز استشعار موزعين على طول الارتفاع – يحصلون على توزيع درجة الحرارة الداخلية، وليس مجرد نقطة واحدة.
• أوضاع التحكم المزدوجة (الإجهاد/الانفعال): يسمح إما بالضغط بمعدل ثابت أو بقوة تجمد ثابتة - أقرب إلى الظروف الميدانية.
• تسلسل الاختبار الآلي بالكامل: يمكن ضبط ظروف متعددة المراحل (التبريد، درجة الحرارة الثابتة، التدفئة، إعادة التجميد) والإيقاف التلقائي مسبقًا - تشغيل غير مراقب.
• نطاق درجة حرارة واسعة: من -20 درجة مئوية إلى +90 درجة مئوية - مناسب لاختبارات الصقيع والتجفيف/الانكماش في درجات الحرارة العالية واختبارات نقل الحرارة.

ماذا تختار (دليل الاختيار)

• يدرس بشكل رئيسي كمية الصقيع وهجرة المياه← التكوين القياسي مع نظام إمداد المياه وأجهزة استشعار درجة الحرارة متعددة النقاط كافٍ.
• الحاجة إلى محاكاة التقلبات المعقدة في درجات الحرارة (على سبيل المثال، الموجات النهارية والباردة)→ يجب أن يتضمن وظيفة الموجي القابلة للبرمجة (مضمنة بالفعل في هذا النموذج).
• الحاجة إلى قياس قوة الصقيع (التحكم في الإجهاد)→ يدعم هذا النموذج التحكم في الضغط (0-1 ميجا باسكال)، ويمكنه قياس قوة تساقط الصقيع.
• هل يمكن تغيير حجم العينة؟- تم تثبيت هذا النموذج عند Φ100×H200 مم؛ تتطلب الأحجام المخصصة الاتصال بالشركة المصنعة.
• هل تحتاج أيضًا إلى قياس توزيع رطوبة التربة؟– يوفر هذا الطراز 18 جهاز استشعار للرطوبة لقياس محتوى الماء.
• هل تحتاج إلى دورات تجميد وذوبان تلقائية؟- يمكن للبرنامج ضبط دورات متعددة تلقائيًا.

تدفق العملية

مثال:اختبار تجميد الصقيع عند درجة حرارة ثابتة(أسفل -10 درجة مئوية، أعلى +2 درجة مئوية، تجميد أحادي الاتجاه)

• تحضير العينة: تربة مُعاد تشكيلها أو غير مضطربة، ومدمجة بحيث تتناسب مع الكثافة المستهدفة ومحتوى الماء – Φ100×H200 مم.
• تثبيت أجهزة الاستشعار: أدخل مستشعرات درجة الحرارة/الرطوبة كل 10 ملم على طول الارتفاع؛ الاتصال بالحصول على البيانات.
• جبل العينة في الجهاز: مكان في خلية الضغط أو الأكمام العازلة؛ ربط لوحات درجة الحرارة العلوية والسفلية. ربط نظام إمدادات المياه.
• تعيين معلمات الاختبار:
  • درجة الحرارة السفلية: -10 درجة مئوية، درجة الحرارة العلوية: +2 درجة مئوية (أو موجة جيبية).
  • ضغط إمدادات المياه: على سبيل المثال، 10 كيلو باسكال (يحاكي مستوى المياه الجوفية).
  • وضع التحميل المحوري: التحكم في الضغط (على سبيل المثال، 0.1 ميجا باسكال لمحاكاة العبء الزائد) أو التحكم في الإجهاد.
• ابدأ بالتجميد: يبرد البرنامج تلقائيًا؛ يسجل درجة الحرارة عند كل نقطة، وإزاحة الصقيع، وحجم إمدادات المياه، والقوة المحورية مع مرور الوقت.
• تحقق من شروط النهاية: على سبيل المثال، تصل كمية الصقيع إلى 5 ملم، أو اكتمال 72 ساعة من التجميد.
• نهاية الاختبار: إيقاف التحكم في درجة الحرارة؛ بعد الذوبان، قم بإزالة العينة؛ صورة أو وزن إذا لزم الأمر.
• تحليل البيانات: ملامح مجال درجة حرارة الأرض، ومنحنيات الصقيع مقابل منحنيات الوقت، ومنحنيات هجرة المياه التراكمية؛ حساب نسبة تساقط الصقيع، وقوة تساقط الصقيع، وما إلى ذلك.