TD185-3型低溫凍土導熱系數試驗儀-使用說明書

一、產品概述

TD185-3型低溫凍土導熱系數試驗儀由河北天棋星子檢測設備有限公司參照JTG3430《公路土工試驗規(guī)程》T0185-2007《凍土導熱系數試驗》、SL237-037-1999《凍土導熱系數試驗》、TB10102-2010《鐵路土工試驗規(guī)程》等標準開發(fā)研制。

本儀器采用雙試件防護熱板法（GB/T 10294-2008），在恒溫箱內通過穩(wěn)態(tài)比較法測定凍土及其他材料（如瀝青、砂漿、混凝土等）的導熱系數。設備為一體式結構，試驗流程全程控自動化運行，可顯著降低人工操作強度與誤差。

可選配不同尺寸的試樣盒，滿足多種材料與規(guī)格的測試需求。

二、適用范圍

凍結原狀土及重塑土的導熱系數測試

瀝青、砂漿、混凝土等建筑材料的導熱系數測試

公路、鐵路、水利、核電等工程凍土熱物理性能評價

符合JTG3430 T0185-2007、SL237-037-1999、TB10102-2010標準要求

三、規(guī)范性引用文件

JTG3430《公路土工試驗規(guī)程》T0185-2007《凍土導熱系數試驗》

SL237-037-1999《凍土導熱系數試驗》

TB10102-2010《鐵路土工試驗規(guī)程》

GB/T 10294-2008《絕熱材料穩(wěn)態(tài)熱阻及有關特性的測定防護熱板法》

TD185-3型低溫凍土導熱系數試驗儀

四、技術參數

4.1恒溫箱工作室

工作室規(guī)格：260 mm×520 mm×260 mm

試件規(guī)格：250 mm×250 mm×250 mm（可定制）

標準樣規(guī)格：250 mm×250 mm×250 mm（可定制）

導熱銅板規(guī)格：500 mm×500 mm×5 mm

試樣夾緊方式：氣動夾緊

4.2低溫液體循環(huán)系統(tǒng)

低溫液體水箱數量：2個

水箱規(guī)格：500 mm×200 mm×500 mm

溫控范圍與精度：

-20℃～室溫，精度0.1℃，容積50 L

-30℃～室溫，精度0.1℃，容積50 L

4.3控制及溫度采集系統(tǒng)

控溫方式：程控

數據采集存儲：全自動，可連接計算機，專用軟件實時記錄時間—溫度變化曲線

液晶觸摸屏：7吋

打印方式：微型打印機

4.4公共參數

額定電壓：220 V/50 Hz

額定功率：2.5 kW

制冷功率：1.5 P

加熱功率：1 kW

外形尺寸：1800 mm×900 mm×1150 mm

五、測試裝置結構及工作原理

5.1總體結構（見圖1）

采用雙試件防護熱板法，由以下單元組成：

1.微機自動控制系統(tǒng)

計算機經I/O與D/A轉換控制執(zhí)行元件，實現控溫、計算、溫度采集、打印報告、顯示過程曲線等功能；

人機對話窗口顯示各面溫度值，具備自診斷功能。

2.計量加熱單元

鋁板加熱面板，高導熱性能，溫度均勻、熱慣性小，提高測量精度。

3.冷板單元

單水箱控制兩個冷板溫度，微機自動控制，使兩側溫差趨于相同。

4.防護單元

與計量加熱單元相同材質面板，精確控制隔縫兩側溫差，降低測試誤差。

5.外防護單元

軟木防護套，穩(wěn)定試驗環(huán)境條件，提高測試精度。

6.壓緊系統(tǒng)

氣動技術，氣缸自動壓緊試件，無需人工調整壓緊力。

7.制冷機構

可迅速降低冷板溫度，實現試件平均溫度低于室溫的檢測，擴大檢測范圍且不受環(huán)境影響。

8.位移測量系統(tǒng)

監(jiān)測試件壓縮或膨脹變化，確保測試過程穩(wěn)定。

六、試驗基本要求

1.試驗環(huán)境：環(huán)境溫度8～35℃，相對濕度<80%。

2.設備狀態(tài)：試驗前檢查控制箱接地保護是否正常，定期校對功率傳感器。

3.試樣要求：按相關標準制備試樣，尺寸公差±0.5 mm，表面平整。

4.溫度控制精度：≤±0.1℃（液體循環(huán)系統(tǒng)），恒溫箱溫度波動≤±0.2℃。

七、試驗步驟（穩(wěn)態(tài)比較法）

1.試樣準備

按JTG3430 T0185-2007或SL237-037-1999制備凍土試樣，測量并記錄尺寸、密度、含水率。

將試樣裝入標準試樣盒，確保接觸面平整。

2.安裝試樣

將試樣放入恒溫箱工作室，置于冷熱板之間。

啟動氣動夾緊系統(tǒng)固定試樣。

3.設定溫度

在微機控制系統(tǒng)中設定冷板溫度與熱板溫度（如熱板0℃，冷板-10℃）。

啟動低溫液體循環(huán)系統(tǒng)，使冷板達到設定溫度并穩(wěn)定。

4.加熱與數據采集

啟動計量加熱單元，微機自動調節(jié)加熱功率，使熱板溫度穩(wěn)定。

系統(tǒng)自動采集各面溫度、加熱功率、時間等數據，實時顯示溫度變化曲線。

5.穩(wěn)態(tài)判定

當熱板與冷板溫差及加熱功率在30 min內變化≤1%時，視為達到穩(wěn)態(tài)。

6.計算導熱系數

系統(tǒng)中自帶嵌入式試驗計算系統(tǒng)?？芍苯哟蛴≡囼灡砀?。

7.結束試驗

停止加熱與制冷，釋放氣動夾緊，取出試樣。

打印或導出試驗報告。

八、結果處理

每組試驗至少3個平行試樣，取算術平均值作為結果。

最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%時，應重做。

可繪制（含水率）關系曲線，分析熱傳導規(guī)律。

九、注意事項

1.試驗后注意清潔和防銹維護。

2.設備安裝調試后，操作者應經常檢查控制箱接地保護是否正常。

3.環(huán)境及設備應保持總體清潔，環(huán)境溫度8～35℃，相對濕度<80%。

4.定期校對功率傳感器。

5.整機長時間停用時，應拔去總電源插頭，并注意防銹、防塵。

十、附錄A（規(guī)范性附錄）

凍土低溫導熱系數試驗成果表（示例）