Testador automático de processo de congelamento de solo

Descrição de produto

Testador de processo de congelamento de solo totalmente automático

Modelo:BTU-FHA-1

Descrição

• Nome do equipamento: Testador de processo de congelamento de solo totalmente automático
• Modelo: BTU-FHA-1
• Visão geral: Usado para estudar mudanças de temperatura no campo, quantidade de elevação do gelo, força de elevação do gelo e migração de água durante o congelamento do solo. Ele pode simular o aumento do gelo sob diferentes gradientes de temperatura e cabeçotes hidráulicos. Adequado para engenharia de solo congelado, pesquisa de prevenção de geada em subleito, etc.
• Funções principais:
  • Controle independente de temperatura nas extremidades superior e inferior com formas de onda programáveis ​​(senoidal, quadrada, triangular, linear, etc.).
  • Mede a força e o deslocamento axial do gelo (controle de tensão ou controle de deformação).
  • O sistema de abastecimento de água simula a recarga das águas subterrâneas e mede o volume de migração da água durante o congelamento.
  • 18 sensores de temperatura/umidade integrados e canais de aquisição para distribuição precisa do campo de temperatura dentro da amostra.

Padrões de teste (internacionais)

Com base nas capacidades do equipamento (congelamento do solo, elevação do gelo, migração da água, gradiente de temperatura), são aplicáveis ​​as seguintes normas internacionais:

Nota: Os testes de levantamento de gelo normalmente seguemASTM D5918(elevação de gelo com fornecimento de água em sistema aberto) ouASTM D6035(ciclo de congelamento e descongelamento).

Especificação (parâmetros técnicos)

Detalhe

• Controle independente de temperatura superior/inferior: Principale inferiorpode ser definido para diferentes temperaturas para simular a temperatura real do ar versus gradientes de temperatura do solo (por exemplo, fundo mais frio como fonte fria).
• Formas de onda de temperatura programáveis: Suporta formas de onda senoidais, quadradas, triangulares, lineares e mistas – simula processos naturais como variações diurnas de temperatura ou ondas frias.
• Sistema de abastecimento de água de alta precisão: Mede o volume de migração de água durante o congelamento com precisão de 0,03 ml – pode distinguir a absorção de água pela frente de congelamento.
• Medição de temperatura multiponto ao longo da altura: Sensores a cada 10 mm (aprox. 20 pontos) – mapeia com precisão a evolução do campo de temperatura dentro da amostra.
• Modos de controle duplo: Controlado por deformação (taxa de deslocamento constante) e controlado por tensão (carga constante) – flexível para diferentes condições de contorno.
• Testes totalmente automáticos baseados em estágios: O software pode definir estágios de teste (por exemplo, pré-resfriamento → congelamento em temperatura constante → descongelamento → recongelamento) e condições finais (por exemplo, limite de elevação ou limite de tempo).

Aplicativo

• Subleito rodoviário e ferroviário: Prevenção de geadas, avaliação da suscetibilidade à geada do subleito.
• Engenharia de dutos: Projeto anti-frost-heave para dutos enterrados em regiões de permafrost.
• Canal e engenharia hidráulica: Mecanismos de danos por geada em canais revestidos.
• Construindo fundações em regiões frias: Estabilidade de fundações rasas e estacas sob ciclos de congelamento e descongelamento.
• Construção artificial de congelamento do solo: Simulando campo de temperatura e migração de água durante o método de congelamento.
• Pesquisa sobre mudanças climáticas: Efeitos do congelamento-degelo repetido nas propriedades mecânicas do solo.
• Espaço subterrâneo urbano: Impacto da geada em túneis de metrô e túneis de serviços públicos.

Vantagens

• Controle de temperatura superior/inferior programável independente: Simula realisticamente as temperaturas diferenciais do ar/solo; pode gerar formas de onda de temperatura arbitrárias.
• Medição de deslocamento e abastecimento de água em alta resolução: Deslocamento 0,001 mm, volume de água 0,001 ml – captura processos de início de elevação de gelo e migração de água em microescala.
• Reconstrução do campo de temperatura multissensor: 18 sensores distribuídos ao longo da altura – obtém distribuição de temperatura interna, não apenas um único ponto.
• Modos de controle duplo (estresse/tensão): Permite compressão de taxa constante ou força de levantamento de gelo constante – mais próximo das condições de campo.
• Sequência de teste totalmente automatizada: Condições de vários estágios (resfriamento, temperatura constante, aquecimento, recongelamento) e parada automática podem ser predefinidas – operação autônoma.
• Ampla faixa de temperatura: De -20°C a +90°C – adequado para testes de congelamento, secagem/encolhimento em alta temperatura e testes de transferência de calor.

O que escolher (guia de seleção)

• Estudando principalmente a quantidade de geada e migração de água→ A configuração padrão com sistema de abastecimento de água e sensores de temperatura multiponto é suficiente.
• Necessidade de simular flutuações complexas de temperatura (por exemplo, ondas diurnas e frias)→ Deve incluir função de forma de onda programável (já incluída neste modelo).
• Necessidade de medir a força de elevação do gelo (controle de estresse)→ Este modelo suporta controle de tensão (0–1 MPa) e pode medir a força de elevação do gelo.
• O tamanho da amostra pode ser alterado?– Este modelo é fixado em Φ100×H200 mm; tamanhos personalizados exigem contato com o fabricante.
• Precisa medir também a distribuição da umidade do solo?– Este modelo fornece 18 sensores de umidade para medir o perfil do conteúdo de água.
• Precisa de ciclos automáticos de congelamento e descongelamento?– O software pode definir vários ciclos automaticamente.

Fluxo do Processo

Exemplo:Teste de elevação de gelo em temperatura constante(inferior -10°C, superior +2°C, congelamento unidirecional)

• Preparação de amostras: Solo remodelado ou não perturbado, compacto para atingir a densidade e o teor de água – Φ100×H200 mm.
• Instale sensores: Inserir sensores de temperatura/umidade a cada 10 mm ao longo da altura; conectar-se à aquisição de dados.
• Monte a amostra no aparelho: Coloque em célula de pressão ou manga isolante; conecte as placas de temperatura superior e inferior; conectar o sistema de abastecimento de água.
• Definir parâmetros de teste:
  • Temperatura inferior: -10°C, Temperatura superior: +2°C (ou onda senoidal).
  • Pressão de abastecimento de água: por exemplo, 10 kPa (simula o nível do lençol freático).
  • Modo de carregamento axial: controle de tensão (por exemplo, 0,1 MPa para simular sobrecarga) ou controle de deformação.
• Comece a congelar: O software esfria automaticamente; registra a temperatura em cada ponto, deslocamento do gelo, volume de abastecimento de água, força axial ao longo do tempo.
• Verifique as condições finais: por exemplo, a quantidade de congelamento atinge 5 mm, ou 72 horas de congelamento concluídas.
• Finalizar teste: Parar o controle de temperatura; após descongelar, retirar a amostra; fotografe ou pese, se necessário.
• Análise de dados: traçar perfis de campo de temperatura, curvas de elevação de geada versus tempo, curvas de migração cumulativa de água; calcular a taxa de elevação do gelo, a força de elevação do gelo, etc.