热脱附处置污染土导热系数测试系统及测试方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115791877A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211449156.9(22)申请日2022.11.18(71)申请人广西大学地址530004广西壮族自治区南宁市西乡塘区大学东路100号(72)发明人刘宗辉柳仪忠周东黄政孙义刚庞大坚施焜秦嘉伟(74)专利代理机构广西南宁公平知识产权代理有限公司45104专利代理师黄永校(51)Int.Cl.G01N25/20(2006.01)G05D27/02(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称热脱附处置污染土导热系数测试系统及测试方法(57)摘要一种热脱附处置污染土导热系数测试系统及测试方法，测试系统包括试验腔、加热炉、气压控制系统以及土样导热系数测试系统，气压控制系统包括气压传感器、气压控制阀、氮气源、尾气处理器以及真空泵，土样导热系数测试系统包括双探针、导线、直流电源、多路温度记录仪和导热系数计算系统，所述的双探针插入待测土样并置于试验腔中，本发明能够在高温环境下运行，同时运用两种不同测试方法对同一个待测土样分别计算出两个导热系数进行对比验证求均值，有效节省在高温环境下进行平行试验的时间，减少计算导热系数实验误差。CN115791877ACN115791877A权利要求书1/2页1.一种热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：包括试验腔、加热炉、气压控制系统以及土样导热系数测试系统，具体结构和连接关系为：所述试验腔置于加热炉内，试验腔内部热电偶与加热炉温控系统连接，所述气压控制系统进气端依次与第一气压控制阀、氮气源相连，所述气压控制系统出气端依次与气压传感器、第二气压控制阀、尾气处理器和真空泵相连；所述土样导热系数测试系统包括双探针、导线、直流电源、多路温度记录仪和导热系数计算系统，所述双探针插入待测土样并一起放入试验腔中，双探针通过导线与直流电源和多路温度记录仪连接，所述导热系数计算系统外接多路温度记录仪。2.根据权利要求1所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述双探针由两根平行的第一探针和第二探针组成，所述第一探针和第二探针均包含不锈钢针管、不锈钢圆锥针尖、热电偶、陶瓷绝缘涂料、绝缘球形氧化铝粉填料、密封头和凸形针帽，所述第一探针内置合金加热丝；第一探针下端的不锈钢圆锥针尖的圆心位置处焊接有实心毛细钢管；所述第一探针和第二探针通过焊接方式固定在凸形针帽下端，两根探针平行距离为15±1mm，合金加热丝和热电偶导线从凸形针帽的上端引出。3.根据权利要求2所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述第一探针和第二探针的不锈钢针管上端为密封头，下端为不锈钢圆锥针尖，所述第一探针和第二探针内部采用绝缘球形氧化铝粉填料充分填实。4.根据权利要求2所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述实心毛细钢管和合金加热丝表面均涂抹陶瓷绝缘涂料。5.根据权利要求2所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：第一探针下端的不锈钢圆锥针尖的圆心位置处焊接有直径为0.3‑0.5mm，长度为90‑140mm的实心毛细钢管。6.根据权利要求2所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述第一探针和第二探针的热电偶的测温点延伸到不锈钢针管中间高度位置，所述合金加热丝以螺旋缠绕形式平行内置于第一探针的实心毛细钢管表面，长度与实心毛细钢管一致。7.根据权利要求2所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述第一探针和第二探针的不锈钢针管的直径、厚度一致，外径为2‑3mm，内径为1.8‑2.8mm，长度为100‑150mm。8.根据权利要求2所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述合金加热丝直径为0.3‑0.5mm；所述热电偶直径为0.3‑0.5mm，精度0.01K。9.根据权利要求1或2任意一项所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统，其特征在于：所述导热系数计算系统根据多路温度记录仪记录下来的恒定电流下第一探针和第二探针的温度随时间的变化数据，按照热探针法和平行热线法原理计算出待测土样的导热系数。10.根据权利要求1所述的热脱附处置污染土导热系数测试系统的测试方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)加热前，将待测圆柱土样放入土样试验腔中，双探针垂直插入圆柱土样，带有合金加热丝的第一探针需插入圆柱土样的圆心，双探针的导线从加热炉顶部的预留孔引出分别2CN115791877A权利要求书2/2页与直流电源和多路温度记录仪相连，然后用保温棉堵住预留孔，导热系数计算系统外接多路温度记录仪；(2)根据加热工况自行在加热炉的智能温控程序模块输入指令，控制升温速率、加热时间、加热温度、保温时间；(3)打开第一气压控制阀和第二气压