TDYS-DZ型岩石冻胀量试验机使用说明书

一、产品简介

TDYS-DZ型岩石冻胀量试验机是鬼谷子论坛资料库手机版应北京科技大学的技术要求开发研制的专业试验设备，主要用于岩石冻胀率、冻胀量及冻胀应力的精确测定。设备严格参照《岩石物理力学性质试验规程》（GB/T 50266）、《人工冻土物理力学性能试验第2部分：土壤冻胀试验方法》（MT/T 593.2-2011）等相关行业规范设计制造，适用于地质工程、矿山开采、寒区岩土工程等领域对岩石冻胀特性的研究。

二、主要技术参数

三、结构组成

本试验机主要由以下部分组成：

1.主试验箱体：采用一次成型不锈钢内胆，外部覆盖聚氨酯发泡保温层，确保温度稳定性；配备电热玻璃观察窗（带加热除霜功能）、顶置式射灯，便于实时观察试件状态。

2.温度控制系统：包含主试验箱温控模块（范围-20℃～+60℃）和试件独立控温模块（范围0℃～-60℃），支持正弦与线性混合编程，实现复杂冻融循环的精准控制。

3.制冷与加热系统：全封闭机械压缩机（制冷剂R404A，环保型）+风冷冷凝+1.5kW加热单元，配合全封闭磁力驱动循环泵（流量12L/min，最大压力700mbar），确保传热介质均匀循环。

4.冻胀量与冻胀力测量系统：集成高精度位移传感器（量程0-12.70mm）和力传感器（量程0-50kN），实时采集试件冻胀变形及冻胀力数据。

5.辅助与安全装置：包括Φ63.5电缆孔、补水装置及通道（用于传热介质补充）、RS232/RS485通讯接口（支持数据导出）；安全装置含压缩机超压保护、温度传感器异常报警、高低温超限保护等。

四、安装与调试

4.1安装环境要求

•环境温度：5℃～35℃，相对湿度≤85%，无强电磁干扰、无腐蚀性气体；

•地面要求：水平坚固（倾斜度≤0.5°），承重≥200kg/m²；

•电源要求：AC 220V±10%，50Hz，需配备独立接地（接地电阻≤4Ω）；

•空间要求：设备四周预留≥50cm操作及散热空间。

4.2安装步骤

1.开箱检查：核对主机、配件（观察窗、射灯、电缆孔盖、补水装置等）及说明书是否齐全，检查外观有无运输损伤。

2.放置设备：将主机平稳放置于预定位置，调整地脚螺栓使设备水平（可用水平仪校准）。

3.连接电源：使用专用电源线连接至符合要求的电源插座，确保接地可靠。

4.添加传热介质：

•打开设备侧面补水口，缓慢注入II类易燃液体传热介质（如乙醇基防冻液），直至液位达到观察窗中线（约80%容积）；

•注意避免介质溅出，防止接触高温部件或电气元件。

5.调试前检查：确认循环泵进出口无堵塞，传感器线路连接牢固，观察窗清洁无遮挡。

4.3首次调试

1.开机预热30分钟，进入控制界面设置主试验箱温度为25℃，试件控温为-10℃，运行1小时；

2.观察温度显示是否稳定（波动≤±0.2℃），循环泵运行是否平稳（无异响、无泄漏）；

3.测试冻胀量与冻胀力传感器：手动轻推位移传感器探头，确认位移显示变化正常；施加已知力（如5kN砝码），验证力值误差≤±0.5%FS（满量程）。

五、操作流程

5.1试验前准备

1.试件制备：按GB/T 50266或MT/T 593.2-2011要求加工岩石试件（尺寸建议Φ50mm×100mm，表面平整无裂纹），标注编号并记录初始尺寸（直径、高度）。

2.安装试件：将试件固定于冻胀量测量装置的夹具中，确保受力均匀；连接冻胀力传感器（若需测量冻胀应力），校准零点。

3.参数设置：登录控制系统，输入试验名称、试件信息，设置温度程序（如：主箱从25℃降至-20℃（降温速率2℃/min），保温2小时；试件从25℃降至-40℃（降温速率1℃/min），保温4小时；循环次数等）。

5.2启动试验

1.关闭试验箱门，点击“启动”按钮，系统按设定程序自动运行；

2.实时监测主试验箱温度、试件温度、冻胀量及冻胀力曲线，异常时触发报警（声光提示）；

3.若需中途调整参数（如暂停、修改温度速率），可通过控制界面“暂停”或“编辑”功能操作。

5.3试验结束与数据保存

1.程序运行完成后，系统自动停止并进入待机状态；

2.点击“数据导出”，通过RS232/RS485接口将数据保存至电脑（格式支持Excel、CSV）；

3.取出试件，清理表面残留介质，关闭电源，排空传热介质（若长期停用）。

六、注意事项

1.安全操作：

•传热介质为II类易燃液体，需远离明火、高温（＞60℃）及电气设备，操作时佩戴防护手套；

•禁止在设备运行时打开试验箱门（低温环境下防止冻伤或介质飞溅）；

•若触发超压、超温报警，立即停机检查，排除故障后方可重启。

2.日常维护：

•每周清洁观察窗（用软布蘸中性清洁剂擦拭），每月检查循环泵滤网（清除杂质）；

•每季度校准温度传感器（误差＞±0.3℃时需联系厂家）；

•长期停用前排空传热介质，断开电源，覆盖防尘罩。

3.异常处理：

•温度波动过大：检查介质液位（不足时补充）、循环泵是否正常运转；

•传感器无信号：检查线路连接是否松动，或更换传感器（需专业人员操作）；

•压缩机不启动：确认电源正常，排查超压保护装置是否复位。

七、维护保养

1.每日维护：检查设备运行状态（温度、压力、报警记录），清洁台面及观察窗。

2.每月维护：

•检查循环泵密封件（无泄漏），测试补水装置（通道畅通）；

•校准冻胀量/冻胀力传感器（用标准块比对，误差＞0.5%需调整）。

3.每半年维护：

•更换压缩机润滑油（需使用指定型号），清洁冷凝器翅片（用压缩空气吹扫）；

•全面检查电气线路（老化、破损处及时更换）。

4.每年维护：由厂家授权工程师进行系统性能检测（包括温度均匀性、制冷效率、传感器精度等）。

八、故障排除

九、售后服务

•质保期：自验收合格之日起12个月（非人为损坏免费维修）；

•响应时间：接到报修后24小时内提供远程指导，48小时内安排工程师上门（偏远地区72小时）；

•技术支持：提供终身软件升级服务，定期推送操作培训资料；