TDYS-DZ型巖石凍脹量試驗(yàn)機(jī)使用說(shuō)明書(shū)

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

TDYS-DZ型巖石凍脹量試驗(yàn)機(jī)是河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司應(yīng)北京科技大學(xué)的技術(shù)要求開(kāi)發(fā)研制的專(zhuān)業(yè)試驗(yàn)設(shè)備，主要用于巖石凍脹率、凍脹量及凍脹應(yīng)力的精確測(cè)定。設(shè)備嚴(yán)格參照《巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)規(guī)程》（GB/T 50266）、《人工凍土物理力學(xué)性能試驗(yàn)第2部分：土壤凍脹試驗(yàn)方法》（MT/T 593.2-2011）等相關(guān)行業(yè)規(guī)范設(shè)計(jì)制造，適用于地質(zhì)工程、礦山開(kāi)采、寒區(qū)巖土工程等領(lǐng)域?qū)r石凍脹特性的研究。

二、主要技術(shù)參數(shù)

三、結(jié)構(gòu)組成

本試驗(yàn)機(jī)主要由以下部分組成：

1.主試驗(yàn)箱體：采用一次成型不銹鋼內(nèi)膽，外部覆蓋聚氨酯發(fā)泡保溫層，確保溫度穩(wěn)定性；配備電熱玻璃觀察窗（帶加熱除霜功能）、頂置式射燈，便于實(shí)時(shí)觀察試件狀態(tài)。

2.溫度控制系統(tǒng)：包含主試驗(yàn)箱溫控模塊（范圍-20℃～+60℃）和試件獨(dú)立控溫模塊（范圍0℃～-60℃），支持正弦與線性混合編程，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜凍融循環(huán)的精準(zhǔn)控制。

3.制冷與加熱系統(tǒng)：全封閉機(jī)械壓縮機(jī)（制冷劑R404A，環(huán)保型）+風(fēng)冷冷凝+1.5kW加熱單元，配合全封閉磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵（流量12L/min，最大壓力700mbar），確保傳熱介質(zhì)均勻循環(huán)。

4.凍脹量與凍脹力測(cè)量系統(tǒng)：集成高精度位移傳感器（量程0-12.70mm）和力傳感器（量程0-50kN），實(shí)時(shí)采集試件凍脹變形及凍脹力數(shù)據(jù)。

5.輔助與安全裝置：包括Φ63.5電纜孔、補(bǔ)水裝置及通道（用于傳熱介質(zhì)補(bǔ)充）、RS232/RS485通訊接口（支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出）；安全裝置含壓縮機(jī)超壓保護(hù)、溫度傳感器異常報(bào)警、高低溫超限保護(hù)等。

四、安裝與調(diào)試

4.1安裝環(huán)境要求

?環(huán)境溫度：5℃～35℃，相對(duì)濕度≤85%，無(wú)強(qiáng)電磁干擾、無(wú)腐蝕性氣體；

?地面要求：水平堅(jiān)固（傾斜度≤0.5°），承重≥200kg/m2；

?電源要求：AC 220V±10%，50Hz，需配備獨(dú)立接地（接地電阻≤4Ω）；

?空間要求：設(shè)備四周預(yù)留≥50cm操作及散熱空間。

4.2安裝步驟

1.開(kāi)箱檢查：核對(duì)主機(jī)、配件（觀察窗、射燈、電纜孔蓋、補(bǔ)水裝置等）及說(shuō)明書(shū)是否齊全，檢查外觀有無(wú)運(yùn)輸損傷。

2.放置設(shè)備：將主機(jī)平穩(wěn)放置于預(yù)定位置，調(diào)整地腳螺栓使設(shè)備水平（可用水平儀校準(zhǔn)）。

3.連接電源：使用專(zhuān)用電源線連接至符合要求的電源插座，確保接地可靠。

4.添加傳熱介質(zhì)：

?打開(kāi)設(shè)備側(cè)面補(bǔ)水口，緩慢注入II類(lèi)易燃液體傳熱介質(zhì)（如乙醇基防凍液），直至液位達(dá)到觀察窗中線（約80%容積）；

?注意避免介質(zhì)濺出，防止接觸高溫部件或電氣元件。

5.調(diào)試前檢查：確認(rèn)循環(huán)泵進(jìn)出口無(wú)堵塞，傳感器線路連接牢固，觀察窗清潔無(wú)遮擋。

4.3首次調(diào)試

1.開(kāi)機(jī)預(yù)熱30分鐘，進(jìn)入控制界面設(shè)置主試驗(yàn)箱溫度為25℃，試件控溫為-10℃，運(yùn)行1小時(shí)；

2.觀察溫度顯示是否穩(wěn)定（波動(dòng)≤±0.2℃），循環(huán)泵運(yùn)行是否平穩(wěn)（無(wú)異響、無(wú)泄漏）；

3.測(cè)試凍脹量與凍脹力傳感器：手動(dòng)輕推位移傳感器探頭，確認(rèn)位移顯示變化正常；施加已知力（如5kN砝碼），驗(yàn)證力值誤差≤±0.5%FS（滿量程）。

五、操作流程

5.1試驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.試件制備：按GB/T 50266或MT/T 593.2-2011要求加工巖石試件（尺寸建議Φ50mm×100mm，表面平整無(wú)裂紋），標(biāo)注編號(hào)并記錄初始尺寸（直徑、高度）。

2.安裝試件：將試件固定于凍脹量測(cè)量裝置的夾具中，確保受力均勻；連接凍脹力傳感器（若需測(cè)量?jī)雒洃?yīng)力），校準(zhǔn)零點(diǎn)。

3.參數(shù)設(shè)置：登錄控制系統(tǒng)，輸入試驗(yàn)名稱(chēng)、試件信息，設(shè)置溫度程序（如：主箱從25℃降至-20℃（降溫速率2℃/min），保溫2小時(shí)；試件從25℃降至-40℃（降溫速率1℃/min），保溫4小時(shí)；循環(huán)次數(shù)等）。

5.2啟動(dòng)試驗(yàn)

1.關(guān)閉試驗(yàn)箱門(mén)，點(diǎn)擊“啟動(dòng)”按鈕，系統(tǒng)按設(shè)定程序自動(dòng)運(yùn)行；

2.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)主試驗(yàn)箱溫度、試件溫度、凍脹量及凍脹力曲線，異常時(shí)觸發(fā)報(bào)警（聲光提示）；

3.若需中途調(diào)整參數(shù)（如暫停、修改溫度速率），可通過(guò)控制界面“暫?！被颉熬庉嫛惫δ懿僮?。

5.3試驗(yàn)結(jié)束與數(shù)據(jù)保存

1.程序運(yùn)行完成后，系統(tǒng)自動(dòng)停止并進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)；

2.點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)導(dǎo)出”，通過(guò)RS232/RS485接口將數(shù)據(jù)保存至電腦（格式支持Excel、CSV）；

3.取出試件，清理表面殘留介質(zhì)，關(guān)閉電源，排空傳熱介質(zhì)（若長(zhǎng)期停用）。

六、注意事項(xiàng)

1.安全操作：

?傳熱介質(zhì)為II類(lèi)易燃液體，需遠(yuǎn)離明火、高溫（＞60℃）及電氣設(shè)備，操作時(shí)佩戴防護(hù)手套；

?禁止在設(shè)備運(yùn)行時(shí)打開(kāi)試驗(yàn)箱門(mén)（低溫環(huán)境下防止凍傷或介質(zhì)飛濺）；

?若觸發(fā)超壓、超溫報(bào)警，立即停機(jī)檢查，排除故障后方可重啟。

2.日常維護(hù)：

?每周清潔觀察窗（用軟布蘸中性清潔劑擦拭），每月檢查循環(huán)泵濾網(wǎng)（清除雜質(zhì)）；

?每季度校準(zhǔn)溫度傳感器（誤差＞±0.3℃時(shí)需聯(lián)系廠家）；

?長(zhǎng)期停用前排空傳熱介質(zhì)，斷開(kāi)電源，覆蓋防塵罩。

3.異常處理：

?溫度波動(dòng)過(guò)大：檢查介質(zhì)液位（不足時(shí)補(bǔ)充）、循環(huán)泵是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)；

?傳感器無(wú)信號(hào)：檢查線路連接是否松動(dòng)，或更換傳感器（需專(zhuān)業(yè)人員操作）；

?壓縮機(jī)不啟動(dòng)：確認(rèn)電源正常，排查超壓保護(hù)裝置是否復(fù)位。

七、維護(hù)保養(yǎng)

1.每日維護(hù)：檢查設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)（溫度、壓力、報(bào)警記錄），清潔臺(tái)面及觀察窗。

2.每月維護(hù)：

?檢查循環(huán)泵密封件（無(wú)泄漏），測(cè)試補(bǔ)水裝置（通道暢通）；

?校準(zhǔn)凍脹量/凍脹力傳感器（用標(biāo)準(zhǔn)塊比對(duì)，誤差＞0.5%需調(diào)整）。

3.每半年維護(hù)：

?更換壓縮機(jī)潤(rùn)滑油（需使用指定型號(hào)），清潔冷凝器翅片（用壓縮空氣吹掃）；

?全面檢查電氣線路（老化、破損處及時(shí)更換）。

4.每年維護(hù)：由廠家授權(quán)工程師進(jìn)行系統(tǒng)性能檢測(cè)（包括溫度均勻性、制冷效率、傳感器精度等）。

八、故障排除

九、售后服務(wù)

?質(zhì)保期：自驗(yàn)收合格之日起12個(gè)月（非人為損壞免費(fèi)維修）；

?響應(yīng)時(shí)間：接到報(bào)修后24小時(shí)內(nèi)提供遠(yuǎn)程指導(dǎo)，48小時(shí)內(nèi)安排工程師上門(mén)（偏遠(yuǎn)地區(qū)72小時(shí)）；

?技術(shù)支持：提供終身軟件升級(jí)服務(wù)，定期推送操作培訓(xùn)資料；