TD187 - 1型冻土冻胀率试验机是用于测定土壤和冻土冻胀率的专业设备，下面将从基本信息、工作原理、技术特点、操作流程、应用领域几方面介绍：

 基本信息

该试验机主要用于模拟土壤和冻土在低温环境下的冻胀过程，精确测量其冻胀率，为寒区工程建设、地质研究等提供关键数据，帮助了解土壤和冻土在冻结过程中的体积变化特性。

 工作原理

基于测量土壤或冻土试样在冻结前后高度变化来确定冻胀率。试验时，将制备好的土壤或冻土试样放置在试验机的试样筒中，通过制冷系统对试样进行降温，使其逐渐冻结。在冻结过程中，试验机的测量装置会实时监测试样高度的变化。冻胀率是试样冻结后高度的增加量与冻结前原始高度的比值，通过对高度变化数据的采集和分析，计算得出冻胀率。

 技术特点

• 高精度测量：采用高精度的位移传感器来测量试样高度的微小变化，能够精确捕捉到冻土在冻结过程中体积的微小改变，确保冻胀率测量结果的准确性，测量精度通常可达微米级别。

• 温度控制精准：具备先进的温度控制系统，可以精确设定和控制试验所需的低温环境。能够按照设定的速率对试样进行降温，精确维持试验过程中的温度恒定，为冻胀试验提供稳定可靠的低温条件，温度控制精度一般能达到±0.5℃甚至更高。

• 自动化程度高：试验过程可实现自动化操作，包括温度控制、数据采集和记录等。操作人员只需设置好试验参数，试验机即可按照预设程序自动完成整个冻胀试验过程，减少了人为因素的干扰，提高了试验效率和结果的可靠性。

• 数据处理功能强大：配备专业的数据处理软件，能够对采集到的温度和高度变化数据进行实时分析和处理。可以生成详细的冻胀率变化曲线和相关数据报表，直观展示冻土在冻结过程中的冻胀特性，方便用户进行数据分析和研究。

 操作流程

1. 试样制备：从现场取回的土壤或冻土样品，经过适当的处理，如去除杂质、破碎、过筛等，然后按照试验要求制备成规定尺寸和形状的试样，放入试样筒中。

2. 仪器准备：检查试验机各部件是否连接正常，将位移传感器等测量装置正确安装在试样上，确保能够准确测量试样高度变化。根据试验要求，设置好降温速率、目标温度等参数。

3. 开始试验：将装有试样的试样筒放入试验机的制冷腔室中，启动试验机开始降温。试验机在降温过程中会实时监测试样高度的变化，并将数据传输到数据处理系统。

4. 数据记录与分析：在试验过程中，通过数据处理系统实时观察温度和冻胀率的变化情况。试验结束后，对记录的数据进行深入分析，确定试样的冻胀率以及冻胀过程中的相关特性。

5. 试验结束：试验完成后，关闭试验机，取出试样筒，清理仪器内部，为下一次试验做好准备。

 应用领域

• 寒区工程建设：在道路、铁路、桥梁、房屋等寒区基础设施建设中，了解土壤和冻土的冻胀率对于基础设计、地基处理等至关重要。通过该试验机测定冻土的冻胀率，工程师可以预测冻土在冬季的冻胀变形，采取相应的工程措施，防止因冻胀导致的基础破坏和建筑物损坏。

• 地质研究：地质学家可以利用该试验机研究不同地区、不同类型土壤和冻土的冻胀特性，了解冻土的形成、演化和分布规律，为地质灾害的预测和防治提供科学依据。

• 水利工程：在水利工程的冻土区域，如水库大坝、灌溉渠道等，土壤和冻土的冻胀会对工程结构的安全和稳定产生影响。通过该试验机研究冻土的冻胀率，有助于采取有效的防冻胀措施，保证水利工程的正常运行。