一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置及使用方法
阅读说明：本技术 一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置及使用方法 (Visual observation device for thermal expansion of high polymer slurry and use method ) 是由 李晓龙 王复明 贾赫扬 钟燕辉 张蓓 李阳 赵鹏 于 2021-02-01 设计创作，主要内容包括：本发明适用于化学灌浆技术领域,涉及一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置,包括：监测系统与加热系统；监测系统包括温度传感器、影像记录仪；加热系统包括反应器、金属块与加热器；反应器放置在加热器上,金属块与温度传感器放置在反应器中,影像记录仪放置在加热系统的一侧；监测系统可观察并记录高聚物浆液在加热系统中受热膨胀的情况。本发明结构简单,操作方便,所得参数准确,实现了高聚物浆液受热过程中体积与温度变化的可视化观测,有利于高聚物浆液的扩散机理研究。(The invention is suitable for the technical field of chemical grouting, and relates to a visual observation device for thermal expansion of polymer grout, which comprises: a monitoring system and a heating system; the monitoring system comprises a temperature sensor and an image recorder; the heating system comprises a reactor, a metal block and a heater; the reactor is placed on the heater, the metal block and the temperature sensor are placed in the reactor, and the image recorder is placed on one side of the heating system; the monitoring system can observe and record the expansion of the high polymer slurry when heated in the heating system. The invention has simple structure, convenient operation and accurate obtained parameters, realizes the visual observation of the volume and temperature change of the high polymer slurry in the heating process, and is beneficial to the research of the diffusion mechanism of the high polymer slurry.)
技术领域
本发明属于化学灌浆技术领域，尤其涉及一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置及使用方法。
背景技术
高聚物注浆材料具有膨胀快、早强、防水、耐久、环保等优点。近年来，高聚物注浆作为一种新型的工程修复技术，被广泛应用在基础设施修复工程中。尤其是近年来，随着现代高分子工业的进步，具有自膨胀特性的双组分聚氨酯类高聚物注浆材料及其高压注射技术在国际上发展十分迅速，应用日趋广泛，成为化学灌浆领域较为活跃的发展方向之一，已广泛应用于矿井、隧道等地下工程水害防治、地基加固、道路维修等方面，成为岩土工程领域具有明显特色的发展方向。
研究高聚物浆液的扩散机理对于注浆设计和施工具有重要指导意义。在研究过程中，很多参数都需要通过试验测定进而计算得到，例如，对高聚物浆液的扩散机理研究需要了解高聚物浆液的物理发泡剂溶解度曲线，而其溶解度曲线是根据高聚物在受热膨胀过程中温度变化和体积变化计算得到的，因此，对于高聚物浆液受热体积膨胀过程的准确观测有利于提高其参数的准确性。
因此，如何提供一种操作方便且观测准确的高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置及其使用方法是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置，以解决现有技术中在观测过程中读取数据不方便而导致所得参数不够准确的问题；此外本发明还提供了一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置的使用方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
第一方面，本发明提供了一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置，包括：监测系统与加热系统；所述监测系统包括温度传感器、影像记录仪；所述加热系统包括反应器、金属块与加热器；所述反应器放置在所述加热器上，所述金属块与所述温度传感器放置在所述反应器中，所述影像记录仪放置在所述加热系统的一侧；所述监测系统可观察并记录高聚物浆液在加热系统中受热膨胀的情况。
进一步的，所述金属块在高聚物浆液注入所述反应器之前放置在所述反应器中，防止高聚物浆液飞溅影响观测效果。
进一步的，所述温度传感器在高聚物浆液注入所述反应器之前放置在所述反应器中，防止所测温度不准确。
进一步的，所述监测系统还包括支撑架，所述影像记录仪设置在所述支撑架上。
进一步的，所述影像记录仪为摄像机。
进一步的，所述反应器为带有刻度的烧杯。
进一步的，所述加热器为电磁炉。
第二方面，本发明还提供一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置的使用方法，包括：
S10、将高聚物浆液注入带有刻度的反应器中，读取并记录高聚物浆液的初始体积和初始温度值；
S20、打开加热器，带有刻度的反应器中的金属块在电磁炉的作用下产生热量使高聚物浆液受热开始膨胀；
S30、在温度传感器上读取并记录在加热过程中不同时刻高聚物浆液的温度值；
S40、通过影像记录仪观察并记录在受热过程中高聚物浆液的膨胀情况，读取并记录在加热过程中不同温度值对应的高聚物浆液液面的体积。
本发明提供的高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置及使用方法与现有技术相比，至少具有如下有益效果：
本发明结构简单，操作方便，所得参数准确，实现了高聚物浆液受热过程中体积与温度变化的可视化观测，有利于高聚物浆液的扩散机理研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的方案，下面将对实施例描述中所需要使用的图作一个简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置的剖视图；
图2为本发明实施例提供的一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置的使用方法流程图。
附体标记：10-温度传感器；20-影像记录仪；30-反应器；40-金属块；50-加热器；60-支撑架。
具体实施方式
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，例如，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中，当元件被称为“固定于”或“安装于”或“设置于”或“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接位于该另一个元件上。例如，当一个元件被称为“连接于”另一个元件上，它可以是直接或间接连接到该另一个元件上。
此外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
本发明提供了一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置，用于研究高聚物浆液的扩散机理，高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置包括：监测系统与加热系统；监测系统包括温度传感器、影像记录仪；加热系统包括反应器、金属块与加热器；反应器放置在加热器上，金属块与温度传感器放置在反应器中，影像记录仪放置在加热系统的一侧；监测系统可观察并记录高聚物浆液在加热系统中受热膨胀的情况。
本发明结构简单，操作方便，所得参数准确，实现了高聚物浆液受热过程中体积与温度变化的可视化观测，有利于高聚物浆液的扩散机理研究。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供了一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置，用于研究高聚物浆液的扩散机理，如图1所示，所述高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置包括：监测系统与加热系统；监测系统包括温度传感器10，温度传感器10用于记录高聚物浆液在受热过程中的温度变化、影像记录仪20可记录受热过程中高聚物浆液液面的高度变化；加热系统包括反应器30，反应器30里放有温度传感器10和金属块40，通过加热器50加热使金属块40受热从而使高聚物浆液温度产生变化，影像记录仪20放置在加热系统的左侧；通过影像记录仪20与温度传感器10可观察并记录高聚物浆液在反应器50中受热膨胀的情况。
进一步的，如图1所示，本实施例中，先将金属块40放置在反应器30底部，再将高聚物浆液注入反应器中30，防止后放金属块40会引起高聚物浆液的飞溅影响观测效果。
进一步的，如图1所示，本实施例中，温度传感器10在高聚物浆液注入反应器30之前放置在反应器30中，防止所测温度不准确。
进一步的，如图1所示，本实施例中，监测系统还包括支撑架60，影像记录仪20设置在支撑架60上从而可稳定的记录高聚物浆液受热膨胀的过程。
本实施例中，如图1所示，影像记录仪20为摄像机，在其他一些实施例中，影像记录仪20还可以为其他带有摄像功能的设备如手机。
本实施例中，如图1所示，反应器30为带有刻度的烧杯，金属反应器因为本身的不透明会影响观测效果；在其他一些实施例中，反应器30还可以为其他带有刻度并能加热的容器如烧瓶。
本实施例中，如图1所示，加热器50为电磁炉，电磁炉不能加热非金属制品，所以只能通过加热反应器30中的金属块40然后使高聚物浆液受热；电磁炉在其他一些实施例中，加热器50还可以为其他可加热设备如光波炉。
上述实施例中所述的高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置，结构简单，操作方便，可以使高聚物浆液的受热过程在可视化的条件下进行，便于高聚物浆液的体积值和温度值的读取，所得参数准确，实现了高聚物浆液受热过程中体积与温度变化的可视化观测，有利于高聚物浆液的扩散机理研究。
本发明实施例还提供了一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置的使用方法，如图2所示，包括：
S10、将高聚物浆液注入带有刻度的烧杯中，读取并记录高聚物浆液的初始体积和初始温度值；
S20、打开电磁炉，带有刻度的烧杯中的金属块40在电磁炉的作用下产生热量使高聚物浆液受热开始膨胀；
S30、在温度传感器10上读取并记录在加热过程中不同时刻高聚物浆液的温度值；
S40、通过摄像机观察并记录在受热过程中高聚物浆液的膨胀情况，读取并记录在加热过程中不同温度值对应的高聚物浆液液面的体积。
上述实施例所述的一种高聚物浆液受热膨胀可视化观测装置的使用方法，步骤简单，操作方便，可以使高聚物浆液的受热过程在可视化的条件下进行，便于高聚物浆液的体积值和温度值的读取，所得参数准确，能清晰的看出高聚物浆液在温度的影响下体积的变化，实现了高聚物浆液受热过程中体积与温度变化的可视化观测，有利于高聚物浆液的扩散机理研究。
显然，以上所描述的实施例仅仅是本发明较佳实施例，而不是全部的实施例，附图中给出了本发明的较佳实施例，但并不限制本发明的专利范围。本发明可以以许多不同的形式来实现，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来而言，其依然可以对前述各具体实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等效替换。凡是利用本发明说明书及附图内容所做的等效结构，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理在本发明专利保护范围之内。
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