一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介

TD187-1型 土壤-土工凍土凍脹率試驗(yàn)機(jī)是河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司根據(jù)中華人民共和國(guó)交通運(yùn)輸部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JTG  E40-2007《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》中T 0187-2007 《凍脹率試驗(yàn)》開發(fā)研制并生產(chǎn)的土工凍土凍脹試驗(yàn)機(jī)滿足凍脹量和凍脹力試驗(yàn)規(guī)程里正弦和線性混合編程的箱體溫度、冷源溫度和熱源溫度三溫區(qū)精密恒溫控制，整個(gè)總量程范圍的溫度精確控制，最佳恒溫波動(dòng)度達(dá)到±0.5℃，已為國(guó)內(nèi)凍土工程、隧道工程、地鐵工程、土木工程、煤礦和水利工程等各類實(shí)驗(yàn)室配套大容量不銹鋼內(nèi)膽和精細(xì)設(shè)計(jì)的風(fēng)道式循環(huán)通風(fēng)方式，方便各種自然或人工凍脹試驗(yàn)裝置的拆卸，同時(shí)確保箱體內(nèi)部風(fēng)力和溫度分布均勻，本機(jī)具有RS232/485通訊功能，可利用計(jì)算機(jī)對(duì)不同溫區(qū)進(jìn)行溫度編程，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、溫度采集和記錄。本機(jī)具有多層中空玻璃觀察窗與射燈照明裝置，方便觀察箱體試驗(yàn)情況。

執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)

MT/T 593.2-2011 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

TD187-1型 土壤-土工凍土凍脹率試驗(yàn)機(jī)

二、主要技術(shù)參數(shù)

1、主試驗(yàn)箱溫度范圍：-20℃～+60 ℃(可訂做）

2、溫度波動(dòng)度：±0.1℃～0.2℃

3、加熱功率：1.5kW

4、制冷量:1.5 kW

5、循環(huán)泵：全封閉磁力驅(qū)動(dòng)循環(huán)泵

6、最大泵壓力：700mbar

7、循環(huán)泵流量：12L/min

8、頂板溫度范圍（水浴提供）：-20℃～+20 ℃(-40℃～+20 ℃可訂做）

9、底板溫度范圍（水浴提供）：-20℃～+20 ℃(-40℃～+20 ℃可訂做）

10、凍脹力測(cè)量范圍：0-10kN

11、凍脹量測(cè)量范圍：0-30mm

12、液體傳熱介質(zhì)：II類設(shè)備，適合易燃液體傳熱介質(zhì) （Class II/FL)

13、溫度程序控制：正弦與線性混合編程

14、壓縮機(jī)：全封閉機(jī)械壓縮機(jī)

15、制冷劑：R404A (環(huán)保型）

16、冷凝方式：風(fēng)冷

17、內(nèi)膽材料：一次成型不銹鋼

18、保溫材料：聚氨酯發(fā)泡

19、標(biāo)準(zhǔn)配置：電熱玻璃觀察窗、頂置式射燈、Φ63.5電纜孔、補(bǔ)水裝置及通道、RS232/RS485通訊接口

20、安全裝置：壓縮機(jī)超壓、溫度傳感器異常保護(hù)和報(bào)警、高溫保護(hù)和低溫報(bào)警

21、選裝裝置：漏電斷路器、累時(shí)器、試驗(yàn)電源座、溫度記錄儀、凍脹量與凍脹力測(cè)量樣品裝置

三、注意事項(xiàng)：

警告：在使用本設(shè)備前，請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀并完全理解本說(shuō)明書中的所有安全警告和操作說(shuō)明。不正確的操作可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)或人身傷害。

1.電氣安全：

本設(shè)備必須連接至符合規(guī)格的獨(dú)立接地電源插座，確保良好接地。電源電壓應(yīng)與設(shè)備銘牌標(biāo)識(shí)一致。

嚴(yán)禁在潮濕環(huán)境下操作設(shè)備，避免液體濺入電氣箱內(nèi)。

清潔或維護(hù)前，必須先切斷電源并等待設(shè)備冷卻。

建議選裝“漏電斷路器”以增強(qiáng)用電安全。

2.制冷劑與環(huán)境安全：

本設(shè)備使用的制冷劑為R404A（環(huán)保型），雖然毒性較低，但仍應(yīng)避免大量吸入其蒸氣或在密閉空間泄漏。如發(fā)生泄漏，應(yīng)立即通風(fēng)并聯(lián)系專業(yè)人員處理。

設(shè)備運(yùn)行時(shí)，冷凝器（散熱器）表面溫度較高，請(qǐng)勿觸摸以防燙傷。

3.機(jī)械與操作安全：

設(shè)備運(yùn)行時(shí)，嚴(yán)禁將手或任何物體伸入風(fēng)扇和風(fēng)道內(nèi)。

試驗(yàn)過(guò)程中，特別是進(jìn)行低溫試驗(yàn)時(shí)，不要隨意打開箱門，以免凍傷或損壞試驗(yàn)樣品。

搬運(yùn)設(shè)備時(shí)，應(yīng)小心輕放，避免劇烈震動(dòng)和傾斜。

4.人員資質(zhì)：

設(shè)備的安裝、調(diào)試和維修應(yīng)由經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的專業(yè)人員進(jìn)行。普通用戶不應(yīng)擅自拆解設(shè)備主機(jī)。

五.設(shè)備安裝與調(diào)試

1.開箱檢查：

收到設(shè)備后，請(qǐng)立即對(duì)照“裝箱清單”檢查設(shè)備及配件是否齊全、完好，有無(wú)運(yùn)輸造成的損壞。如有問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)與供應(yīng)商聯(lián)系。

2.放置環(huán)境：

將設(shè)備放置在平穩(wěn)、堅(jiān)固、水平的地面上。

設(shè)備四周應(yīng)預(yù)留至少50cm的空間，以保證良好的通風(fēng)散熱條件。

環(huán)境溫度應(yīng)在+5℃～+35℃之間，相對(duì)濕度不大于85%，無(wú)腐蝕性氣體和強(qiáng)電磁干擾。

3.水路連接（針對(duì)頂板/底板水?。?/span>

如使用頂板或底板水浴功能，需按示意圖連接外部恒溫水浴循環(huán)裝置。

向水浴槽內(nèi)加入足量的傳熱介質(zhì)（建議使用專用的防凍液或去離子水，具體型號(hào)咨詢廠家）。注意：本設(shè)備支持II類/FL等級(jí)易燃液體，但使用時(shí)仍需格外小心，遠(yuǎn)離火源。

確保補(bǔ)水裝置及通道暢通，以備介質(zhì)消耗時(shí)補(bǔ)充。

4.電氣連接：

將隨機(jī)配備的電源線連接到設(shè)備背部的電源輸入插座上，另一端插入符合要求的接地電源。

如需使用RS232/485通訊功能，請(qǐng)用專用通訊線纜連接至計(jì)算機(jī)的串口或USB轉(zhuǎn)串口適配器。

5.初次通電調(diào)試：

接通電源，打開設(shè)備右側(cè)的總電源開關(guān)（通常在背面或側(cè)面）。

觀察控制面板是否正常顯示，各指示燈狀態(tài)是否正確。

建議首次運(yùn)行前進(jìn)行試運(yùn)行：設(shè)定一個(gè)常溫（如25℃），讓設(shè)備在空載狀態(tài)下運(yùn)行1-2小時(shí)，檢查制冷、加熱、循環(huán)風(fēng)機(jī)等功能是否正常，有無(wú)異響或報(bào)警。

六.系統(tǒng)組成與工作原理

系統(tǒng)組成：

本試驗(yàn)機(jī)主要由以下四個(gè)部分構(gòu)成：

1.主試驗(yàn)箱體：包含工作室、風(fēng)道、加熱系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、循環(huán)風(fēng)機(jī)和觀察窗。負(fù)責(zé)提供和維持試驗(yàn)所需的主環(huán)境溫度和濕度。

2.頂板/底板溫控單元：通過(guò)外接恒溫水浴，獨(dú)立控制接觸試樣的頂板和底板的溫度，模擬不同的邊界條件。

3.凍脹力與凍脹量測(cè)量系統(tǒng)：（通常為選裝裝置）用于精確測(cè)量試樣在凍結(jié)過(guò)程中的體積膨脹量（凍脹量）和對(duì)約束裝置產(chǎn)生的推力（凍脹力）。

4.智能控制系統(tǒng)：核心為微處理器（MCU）和觸摸屏/按鍵面板，負(fù)責(zé)解析用戶指令、執(zhí)行溫度程序、監(jiān)控傳感器數(shù)據(jù)、驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，并提供人機(jī)交互界面和數(shù)據(jù)通訊接口。

工作原理：

系統(tǒng)采用三個(gè)獨(dú)立的溫控回路（主箱體、頂板、底板）協(xié)同工作。

?溫度控制：通過(guò)分布在各溫區(qū)的溫度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度，并將信號(hào)反饋給控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)實(shí)際溫度與設(shè)定值的偏差，自動(dòng)調(diào)節(jié)加熱器的功率輸出或壓縮機(jī)的制冷量，并結(jié)合循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)傳熱介質(zhì)（空氣或液體）在風(fēng)道/管道內(nèi)強(qiáng)制對(duì)流，從而實(shí)現(xiàn)高精度（±0.1~0.2℃）的恒溫控制和復(fù)雜的正弦/線性混合編程升降溫過(guò)程。

?凍脹測(cè)量：將裝有試樣的模具置于頂板和底板之間。當(dāng)試樣凍結(jié)膨脹時(shí)，會(huì)推動(dòng)位移傳感器（測(cè)量?jī)雒浟浚┗蛄鞲衅鳎y(cè)量?jī)雒浟Γ＿@些傳感器的信號(hào)被控制系統(tǒng)采集并處理，最終顯示為直觀的數(shù)值或曲線。

七.操作指南

1開機(jī)前準(zhǔn)備

1.1.確認(rèn)所有連接正確無(wú)誤，水浴介質(zhì)已添加。

1.2.打開總電源開關(guān)。

1.3.（若使用選裝的凍脹測(cè)量裝置）檢查位移和力傳感器的連接和零點(diǎn)。

2控制面板介紹

2.1顯示屏：通常為液晶觸摸屏或數(shù)碼管顯示屏，用于顯示各區(qū)域溫度設(shè)定值、實(shí)際值、時(shí)間、程序段、狀態(tài)信息及報(bào)警代碼。

2.2操作按鍵/觸摸區(qū)：

2.3電源鍵：?jiǎn)?dòng)/關(guān)閉控制系統(tǒng)。

2.4運(yùn)行/停止鍵：開始或暫停當(dāng)前執(zhí)行的程序。

2.5設(shè)置鍵：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置菜單。

2.6移位/選擇鍵：在菜單中移動(dòng)光標(biāo)或選擇項(xiàng)目。

2.7增加/減少鍵：修改數(shù)值。

2.8手動(dòng)/自動(dòng)鍵：切換手動(dòng)控制模式和自動(dòng)編程模式。

2.9程序鍵：進(jìn)入編程界面，編輯和調(diào)用溫度程序。

3手動(dòng)模式操作流程

適用于單點(diǎn)恒溫或簡(jiǎn)單的兩點(diǎn)法試驗(yàn)。

3.1.按下【手動(dòng)/自動(dòng)】鍵，切換到手動(dòng)模式。

3.2.按【設(shè)置】鍵，進(jìn)入設(shè)置菜單。

3.3.分別設(shè)置【主箱體溫度】、【頂板溫度】、【底板溫度】的SV（設(shè)定值）。

3.4.設(shè)置完成后，返回主界面，按下【運(yùn)行】鍵，系統(tǒng)開始按設(shè)定值進(jìn)行控溫。

3.5.觀察各區(qū)域PV（實(shí)際值）是否穩(wěn)定，達(dá)到設(shè)定值后，即可放入試樣開始試驗(yàn)。

4編程模式操作流程

用于執(zhí)行復(fù)雜的JTG E40-2007 T0187-2007規(guī)程中要求的正弦和線性混合溫度變化。

4.1.按下【手動(dòng)/自動(dòng)】鍵，切換到自動(dòng)模式。

4.2.按【程序】鍵，進(jìn)入編程界面。

4.3.新建/編輯程序：

通?？梢栽O(shè)置多個(gè)“程序段”（Step）。

每個(gè)程序段需設(shè)置：目標(biāo)溫度(SV)、保持時(shí)間、以及從上一溫度點(diǎn)到本段溫度的變化方式（線性斜率，單位℃/min）和波形（如正弦波的周期、振幅等，具體界面依據(jù)廠家設(shè)計(jì)而定）。

按照試驗(yàn)規(guī)程的要求，逐段輸入溫度和時(shí)間參數(shù)。

4.4.保存并運(yùn)行程序：

程序編輯完成后，命名并保存。

在主界面選擇已保存的程序，按下【運(yùn)行】鍵，系統(tǒng)將自動(dòng)執(zhí)行整個(gè)溫度歷程。

4.5.運(yùn)行過(guò)程中可隨時(shí)按【停止】鍵暫停，或通過(guò)通訊軟件在計(jì)算機(jī)上監(jiān)控曲線。

5聯(lián)機(jī)計(jì)算機(jī)操作簡(jiǎn)介

5.1.使用通訊線連接設(shè)備與計(jì)算機(jī)。

5.2.在計(jì)算機(jī)上安裝廠家提供的專用監(jiān)控軟件。

5.3.打開軟件，搜索或手動(dòng)配置對(duì)應(yīng)的COM口，建立連接。

5.4.連接成功后，可在軟件界面上實(shí)時(shí)繪制主箱體、頂板、底板的溫度-時(shí)間曲線，并可設(shè)置更復(fù)雜的程序、啟動(dòng)/停止試驗(yàn)、導(dǎo)出數(shù)據(jù)報(bào)表等。具體操作詳見(jiàn)《上位機(jī)軟件使用手冊(cè)》。

6.試驗(yàn)步驟概要（以JTG E40-2007 T 0187-2007為例）

6.1.試樣制備：按規(guī)程要求取原狀土或制備擾動(dòng)土試樣，裝入專用的環(huán)刀或模具中，并安裝好透水石和壓蓋。

6.2.安裝試樣：將裝有試樣的模具小心地放置在試驗(yàn)機(jī)的工作臺(tái)上，確保頂板、底板與試樣接觸良好。

6.3.連接測(cè)量裝置：將位移傳感器對(duì)準(zhǔn)壓蓋，力傳感器與反力架連接，并進(jìn)行調(diào)零校準(zhǔn)。

6.4.設(shè)置試驗(yàn)程序：

初始融化階段：設(shè)定主箱體、頂板、底板為一個(gè)較高的正溫（如室溫或+20℃），使試樣完全融化，記錄此時(shí)的高度作為初始高度H?。

凍結(jié)階段：編程設(shè)定頂板溫度快速降至負(fù)溫（如-10℃或-20℃），底板溫度設(shè)為稍高于冰點(diǎn)的正溫（如+0.5℃），主箱體溫度設(shè)定一個(gè)特定的降溫/恒溫程序，以模擬天然或人工凍結(jié)條件。

融化階段（可選）：規(guī)程可能要求進(jìn)行單向或雙向凍結(jié)后的融化試驗(yàn)，需另行編程。

6.5.啟動(dòng)試驗(yàn)：運(yùn)行設(shè)置好的程序，系統(tǒng)自動(dòng)控溫并記錄凍脹量和凍脹力隨時(shí)間的變化。

6.6數(shù)據(jù)讀取與計(jì)算：

試驗(yàn)結(jié)束后，讀取試樣的最大高度

凍脹率計(jì)算公式：

分析凍脹力隨時(shí)間的變化曲線。

6.7.結(jié)束試驗(yàn)：取出試樣，關(guān)閉設(shè)備和水浴，切斷總電源。

八.日常維護(hù)與保養(yǎng)

1.清潔：定期用軟布擦拭箱體外部和觀察窗。工作室內(nèi)部可用中性清潔劑清洗，然后用清水擦凈并晾干。嚴(yán)禁使用酸、堿或腐蝕性溶劑。

2.防塵：定期檢查并清潔回風(fēng)口和出風(fēng)口的濾網(wǎng)，保證風(fēng)道暢通，防止灰塵影響溫度均勻性和設(shè)備壽命。

3.水路維護(hù)：若使用水浴，應(yīng)定期檢查水質(zhì)，防止結(jié)垢和生物滋生。長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)排空水浴槽內(nèi)的介質(zhì)。

4.傳感器檢查：如發(fā)現(xiàn)溫度顯示異常或波動(dòng)過(guò)大，可能是傳感器故障或位置偏移，應(yīng)聯(lián)系廠家售后進(jìn)行檢查校準(zhǔn)。

5.壓縮機(jī)保養(yǎng)：設(shè)備應(yīng)連續(xù)運(yùn)行，短時(shí)停機(jī)后再啟動(dòng)間隔應(yīng)在3分鐘以上，以保護(hù)壓縮機(jī)。非專業(yè)人員請(qǐng)勿清理冷凝器翅片上的灰塵。

九.常見(jiàn)故障及排除方法

十.裝箱清單與售后服務(wù)

標(biāo)準(zhǔn)裝箱清單：

?TD187-1型主機(jī)1臺(tái)

?控制柜1套

?電源線1根

?通訊線纜1根

?產(chǎn)品合格證、保修卡1份

?使用說(shuō)明書1本

?Φ63.5電纜孔膠塞若干

選裝部件（如購(gòu)買）：

?漏電斷路器

?累時(shí)器

?試驗(yàn)電源座

?溫度記錄儀

?凍脹量與凍脹力測(cè)量樣品裝置

售后服務(wù)承諾：

?自驗(yàn)收合格之日起，整機(jī)保修一年，終身提供技術(shù)支持。

?保修期內(nèi)，因設(shè)備本身質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致的故障，廠家免費(fèi)維修或更換零部件。

?因操作不當(dāng)、自行拆卸或不可抗力造成的損壞，維修費(fèi)用由用戶承擔(dān)。