Устройство для определения теплофизических качеств грунта, прилегающего к зданиям и сооружениям, по температуропроводности в натурных условиях
Полезная модель относится к тепловым испытаниям многослойного грунтового массива, а именно определение температурного распределения в толще грунта и границы промерзания. Техническим результатом является непрерывный мониторинг температуропроводности и других теплотехнических характеристик многослойного грунтового массива в течении продолжительного времени в режиме on-line с выходом в Интернет. Технический результат достигается тем, что в исследуемый грунтовый массив заложен зонд 1 в виде полиэтиленовой трубы, загерметизированной в нижнем основании, в трубе 1 на равном по высоте расстоянии друг от друга заложены хромель-капелевые термопары 2-9, места выхода термопар из отверстий трубы загерметизированы герметиком. Полиэтиленовая труба загерметизирована в нижнем основании 10. Пересечение термопарного кабеля и трубы (отверстия) герметизируется герметиком. Хромель-капелевые термопары 2-9 собраны в пучок и помещены в гибкую полиэтиленовую трубу 11 для защиты от атмосферных воздействий. Свободные концы термопар 2-9 перемещают в лабораторию, где через устройство контроля температуры УТК 38 12, соединяют с адаптером интерфейса АС2 13. Адаптер 13 обеспечивает подключение к одному последовательному порту компьютера восьми термопар с обеспечением гальванической развязки и преобразованием уровней интерфейса RS-232 в токовый сигнал,, позволяющий увеличить дальность линии связи с прибором до 1000 м. Данные с адаптера 13 передаются в компьютер 14 с пакетом программного обеспечения, с помощью программного обеспечения данные с адаптера проходят обработку в режиме on-line с выходом в Интернет.
Полезная модель относится к тепловым испытаниям многослойного грунтового массива, а именно определение температурного распределения в толще грунта и границы промерзания.
Наиболее близким техническим решением является способ комплексного определения теплофизических характеристик материалов, который включает измерение геометрии образца, подведение температуры на внешних поверхностях образцов, равной заданной температуре. При этом регистрируют удельную мощность источника теплоты и измеряют с постоянным шагом.
Межгосударственный стандарт «Грунты. Метод лабораторного определения теплопроводности мерзлых грунтов» ГОСТ 26263-84, разработанный НИИОСП СССР.
Недостатком способа является то, что возникает необходимость лабораторных исследований, отбор образцов и их теплостатирования.
Известно, что грунтовой массив, а особенно прилегающий к отапливаемым заглубленным помещениям, обладает нелинейным температурным полем. Как изменяется температуропроводность и другие теплотехнические характеристики многослойного грунтового массива в течение продолжительного времени в зимний период неизвестно. Существующая методика не может дать адекватных результатов теплотехнических характеристик для условий эксплуатации в данном климатическом районе.
Необходимость измерения температур в толще грунта возникает и в том случае, если необходимо определить как температурное распределение в толще грунта, так и границу промерзания. При достаточно низких температурах наружного воздуха, а так же малой толщине снежного покрова, граница промерзания может проникать на большую глубину, что влияет на теплопотери заглубленных помещений, а так же на глубину залегания инженерных коммуникаций.
Техническим результатом является непрерывный мониторинг температуропроводности и других теплотехнических характеристик многослойного грунтового массива в течении продолжительного времени в режиме on-line с выходом в Интернет.
Технический результат достигается тем, что устройство для определения теплофизических качеств грунта, прилегающего к зданиям и сооружениям по температуропроводности в натурных условиях согласно полезной модели имеет зонд, в виде полиэтиленовой трубы, загерметизированной в нижнем основании, в которой на равном по высоте расстоянии друг от друга заложены хромель-капелевые термопары, выходящие через боковые отверстия трубы в грунт, загерметизированные в месте выхода термопар в грунт, на выходе через верхнее отверстие трубы термопары собраны в пучок и помещены в гибкую полиэтиленовую трубу, свободные концы термопар соединены через устройство контроля температуры с адаптером интерфейса, обеспечивающим подключение к одному последовательному порту компьютера восьми термопар с обеспечением гальванической развязки и преобразованием уровней интерфейса в токовый сигнал, поступающий в компьютер и с помощью программного обеспечения обрабатывается в режиме on-line с выходом в Интернет.
На фиг.1 изображено устройство для определения теплофизических качеств грунта; на фиг.2 корпус зонда.
В исследуемый грунтовый массив заложен зонд 1 в виде полиэтиленовой трубы, загерметизированной в нижнем основании, в трубе 1 на равном по высоте расстоянии друг от друга заложены хромель-капелевые термопары 2-9, места выхода термопар из отверстий трубы загерметизированы герметиком. Полиэтиленовая труба загерметизирована в нижнем основании 10. Пересечение термопарного кабеля и трубы (отверстия) герметизируется герметиком.
Хромель-капелевые термопары 2-9 собраны в пучок и помещены в гибкую полиэтиленовую трубу 11 для защиты от атмосферных воздействий. Свободные концы термопар 2-9 перемещают в лабораторию, где через устройство контроля температуры УТК 38 12, соединяют с адаптером интерфейса АС2 13.
Адаптер 13 обеспечивает подключение к одному последовательному порту компьютера восьми термопар с обеспечением гальванической развязки и преобразованием уровней интерфейса RS-232 в токовый сигнал, позволяющий увеличить дальность линии связи с прибором до 1000 м.
Данные с адаптера 13 передаются в компьютер 14 с пакетом программного обеспечения, с помощью программного обеспечения данные с адаптера проходят обработку в режиме on-line с выходом в Интернет.
Устройство для определения теплофизических качеств грунта, прилегающего к зданиям и сооружениям, по температуропроводности в натурных условиях, отличающееся тем, что зонд выполнен в виде полиэтиленовой трубы, загерметизированной в нижнем основании, в которой на равном по высоте расстоянии друг от друга заложены хромель-капелевые термопары, выходящие через боковые отверстия трубы в грунт, загерметизированные в месте выхода термопар в грунт, на выходе через верхнее отверстие трубы термопары собраны в пучок и помещены в гибкую полиэтиленовую трубу, свободные концы термопар соединены через устройство контроля температуры с адаптером интерфейса, обеспечивающим подключение к одному последовательному порту компьютера восьми термопар с обеспечением гальванической развязки и преобразованием уровней интерфейса в токовый сигнал, поступающий в компьютер, и с помощью программного обеспечения обрабатывается в режиме on-line с выходом в Интернет.
