專利名稱：一種巖土熱物性測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地質(zhì)勘察領(lǐng)域，尤其是一種巖土熱物性測試裝置。
背景技術(shù)：
目前地源熱泵空調(diào)在我國每年以20% -25%的速度增長，規(guī)模從中小型建筑轉(zhuǎn)向 大型建筑、建筑群、小區(qū)，有的工程達(dá)到幾十萬平方米，其中豎埋U型地埋管式地源熱泵應(yīng) 用較多，豎埋U型地埋管式地源熱泵成功與否的關(guān)鍵在于地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)，地下?lián)Q熱器 的設(shè)計(jì)將直接影響到工程經(jīng)濟(jì)性以及長期運(yùn)行的換熱效果。而地下?lián)Q熱器的設(shè)計(jì)是以巖土 熱物性參數(shù)為基礎(chǔ)，當(dāng)巖土的導(dǎo)熱系數(shù)或?qū)叵禂?shù)發(fā)生10%的誤差時(shí)，則設(shè)計(jì)的地下埋管 長度偏差則可達(dá)到4. 5 5. 8%，并將導(dǎo)致鉆孔總長度的變化。由于我國在此領(lǐng)域的研究還 很薄弱，甚至在《地源熱泵系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》(GB50366-2005)附錄B中所列巖土的導(dǎo)熱系 數(shù)、熱擴(kuò)散率等數(shù)據(jù)均是引自國外的測試結(jié)果，很不符合我國建設(shè)發(fā)展需要。而目前國際上 確定巖土熱物性參數(shù)的方法主要有兩種，第一種是國際地源熱泵學(xué)會(IGSHPA)所確定的 根據(jù)鉆探取出的巖土樣本進(jìn)行查表確定的方法，由于各地地質(zhì)結(jié)構(gòu)的千差萬別，查表法獲 取導(dǎo)熱系數(shù)以及體積比熱不夠準(zhǔn)確，因此該方法在使用時(shí)存在誤差較大；第二種是Austin 等人建立的一套用于現(xiàn)場測試巖土熱物性的裝置，其主要采用二維數(shù)值方法得到土壤的導(dǎo) 熱系數(shù)，設(shè)計(jì)十分復(fù)雜，計(jì)算時(shí)間可能長達(dá)數(shù)百小時(shí)，因而其產(chǎn)品制造成本和測試成本均相 當(dāng)高，不能被廣泛推廣應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容為了徹底擺脫我國依賴國外巖土熱物性參數(shù)的現(xiàn)狀，并克服現(xiàn)有巖土熱物性測試 裝置的不足，本實(shí)用新型提供一種巖土熱物性測試裝置，該巖土熱物性測試裝置不僅可實(shí) 現(xiàn)在現(xiàn)場進(jìn)行巖土熱物性的測試工作，且操作簡單，測試速度快，測試的精確度也較高。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在水箱(10)的輸出端順序連 接閥(1)、流量計(jì)O)、壓力表(3)、溫度計(jì)(4)和U型水管(5)，U型水管的另一端與溫度計(jì) (6)、壓力表(7)、水泵(8)和閥(9)順序連接，閥(9)的另一端與水箱(10)連接，在水箱內(nèi) 設(shè)置有加熱管，加熱管呈U型結(jié)構(gòu)，其中流量計(jì)O)、壓力表(3) (7)、溫度計(jì)(4) (6)和溫度 傳感器(1 分別與數(shù)據(jù)處理器(11)連接。加熱管可以使水箱內(nèi)的水溫保持在一個(gè)穩(wěn)定 值，利于提高巖土熱物性測試的精確度，數(shù)據(jù)處理器根據(jù)采集的U型地埋管進(jìn)出口水溫、流 量、壓力及溫度傳感器所采集的巖土原始溫度進(jìn)行綜合計(jì)算即可得出該地域的巖土熱物性 參數(shù)。本實(shí)用新型的有益效果是不僅可實(shí)現(xiàn)在現(xiàn)場進(jìn)行巖土熱物性的測試工作，而且 操作簡單，測試速度快，測試的精確度也較高，徹底擺脫了對國外巖土熱物性參數(shù)的依賴， 其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，成本低，便于推廣使用。以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。附

圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)示意圖。附圖2為本實(shí)用新型的實(shí)施例連接示意圖。圖中代碼說明1-閥；2-流量計(jì)；3-壓力表；4-溫度計(jì)；5-U型地埋管；6_溫度計(jì)； 7-壓力表；8-水泵；9-閥；10-水箱；11-數(shù)據(jù)處理器；12-溫度傳感器；13-加熱管；14-電 源；15-計(jì)算機(jī)。
具體實(shí)施方式
在圖1中，水箱(10)的輸出端順序與泵(1)、流量計(jì)(2)、壓力表(3)、溫度計(jì)(4) 和U型地埋管(5)連接，U型地埋管的另一端與溫度計(jì)(6)、壓力表(7)、水泵(8)和閥(9) 連接，閥(9)的另一端與水箱(10)連接，同時(shí)流量計(jì)O)、壓力表(3)、溫度計(jì)0)、溫度計(jì) (6)、壓力表(7)和溫度傳感器(12)分別與數(shù)據(jù)處理器(11)連接，如圖2所示，在水箱(10) 中設(shè)有加熱管(13)，數(shù)據(jù)處理器(11)與計(jì)算機(jī)(15)，加熱管可以確保進(jìn)入U(xiǎn)型地埋管內(nèi)的 水溫保持一致，其呈U型構(gòu)造可以提高加熱速度，利于提高測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。在本實(shí)施例 中設(shè)有2組加熱管，實(shí)際運(yùn)用時(shí)，可以根據(jù)U型地埋管的大小進(jìn)行增加或減小。
權(quán)利要求1.一種巖土熱物性測試裝置，其特征是在水箱(10)的輸出端順序連接閥(1)、流量計(jì) O)、壓力表(3)、溫度計(jì)(4)和U型水管(5)，U型水管的另一端與溫度計(jì)(6)、壓力表(7)、 水泵⑶和閥(9)順序連接，閥(9)的另一端與水箱(10)連接，在水箱內(nèi)設(shè)置有加熱管，流 量計(jì)O)、壓力表(3) (7)、溫度計(jì)(4) (6)和溫度傳感器(12)分別與數(shù)據(jù)處理器(11)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的巖土熱物性測試裝置，其特征是加熱管呈U型結(jié)構(gòu)。
專利摘要一種巖土熱物性測試裝置。它是在水箱(10)的輸出端順序連接閥(1)、流量計(jì)(2)、壓力表(3)、溫度計(jì)(4)和U型地埋管(5)，U型地埋管的另一端與溫度計(jì)(6)、壓力表(7)、水泵(8)和閥(9)順序連接，閥(9)的另一端與水箱(10)連接，在水箱內(nèi)設(shè)置有加熱管，流量計(jì)(2)、壓力表(3)(7)、溫度計(jì)(4)(6)和溫度傳感器(12)分別與數(shù)據(jù)處理器(11)連接。該巖土熱物性測試裝置可以快速測算出該地域巖石或土壤的熱性能參數(shù)，且具有較高的準(zhǔn)確性，方便人們對地?zé)嵩催M(jìn)行科學(xué)的開發(fā)利用。
文檔編號G01N25/20GK201852804SQ20102062186
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者康景文, 施恂根, 王亨林, 趙躍平, 鄔相國, 陳麟, 黃練紅 申請人:中國建筑西南勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司