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龙图腾网获悉西安理工大学申请的专利基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验装置及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119985017B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510472838.9，技术领域涉及：G01N25/14；该发明授权基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验装置及方法是由王松鹤;何江涛;牛帅;赵旭伟;王智龙;张欣设计研发完成，并于2025-04-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验装置及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验装置及方法，装置包括透明土柱容器、温控系统和数字图像采集系统，透明土柱容器用于装填土柱试样，且透明土柱筒由两个双层筒壁亚克力半圆筒组合而成，使得冻土冻结过程及冻胀行为得以可视化，便于实时监控和分析。实验时通过温控系统精确调节内外温度，模拟冻土冻结过程；数字图像采集系统通过高分辨率摄像头实时拍摄土柱表面图像，结合数字散斑，利用数字图像相关技术进行土体冻胀量和冻结锋面位置的实时监测与分析，能够高精度地测量土体冻胀特性与冻结锋面动态变化。

本发明授权基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验装置及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验方法，其特征在于，利用基于热电致冷与DIC监测的冻结土柱试验装置进行试验，试验装置包括： 透明土柱容器，包括：补水仓底座（1），顶面开设有多个圆孔；透水石（2），设置在所述补水仓底座（1）顶部；透明土柱筒（6），一端套设在所述补水仓底座（1）上，用于容纳土柱试样（8），所述土柱试样（8）位于透水石（2）上方，所述透明土柱筒（6）包括两个通过固定件扣合连接的双层筒壁亚克力半圆筒（3），每个双层筒壁亚克力半圆筒（3）的双层筒壁中空处填充有透明隔热材料（10），且每个双层筒壁亚克力半圆筒（3）上均预留有多个第一安装孔；透明橡皮膜（7），用于包裹所述土柱试样（8），且所述透明橡皮膜（7）预留多个第二安装孔（22）； 温控系统，包括：蓄冷材料（11），设置于透明土柱容器内，位于土柱试样（8）正上方；热电致冷模块（12），位于蓄冷材料（11）上方，通过控制中心控制；多个温湿度传感器（16），每个温湿度传感器（16）均能够穿过第一安装孔和第二安装孔（22）设置于土柱试样（8）内部； 数字图像采集系统，包括：数字散斑（18），设置在土柱试样（8）表面；双目相机（20），与控制中心连接，位于透明土柱筒（6）外，用于采集土柱试样（8）上的数字散斑（18）；照明灯（19），照射方向朝向透明土柱筒（6）；标定板（17），覆盖在透明橡皮膜（7）外表面； 所述补水仓底座（1）为圆柱形的凸台结构，凸起部分的圆柱体直径与土柱试样（8）直径相等，且周侧设置环形凹槽，所述环形凹槽内配套环形橡胶圈，所述环形橡胶圈用于固定土柱试样（8）底部的透明橡皮膜（7），所述补水仓底座（1）内部设置控制组件，用于调节不同的补水环境； 两个双层筒壁亚克力半圆筒（3）之间通过螺丝（4）和螺母（5）固定，且在两个双层筒壁亚克力半圆筒（3）连接处设有密封垫圈（9）； 两个所述双目相机（20）置于透明土柱筒（6）同一侧，两个所述双目相机（20）分别位于透明土柱筒（6）不同高度位置，且两个所述双目相机（20）均对焦于透明土柱筒（6）上的同一采集点；照明灯（19）设置在两个所述双目相机（20）中间位置； 冻结土柱试验方法，包括以下步骤： 第一步，安装试验装置； 第二步，通过温控系统调控不同冻结温度，达到试验设置温度后，使用双目相机（20）采集透明橡皮膜（7）上的数字散斑（18）； 第三步，通过数字图像相关法DIC捕捉冻结过程中的位移场和变形场，分析位移场云图和应变场云图识别冻胀融沉变形和冻结锋位置； 第四步，通过调节补水仓底座（1）圆孔大小实现不同补水环境； 第五步，试验结束后，依次拆除土柱试样（8）； 第一步试验装置的安装包括以下步骤： 将两个双层筒壁亚克力半圆筒（3）通过固定件紧固连接，在补水仓底座（1）上放置透水石（2），将组合的透明土柱筒（6）固定在补水仓底座（1）； 在两个双层筒壁亚克力半圆筒（3）中放置制备好的土柱试样（8）； 将数字散斑（18）覆盖于透明橡皮膜（7）的外表面，将透明橡皮膜（7）套入透明土柱筒（6）内侧； 拆除两个双层筒壁亚克力半圆筒（3），将透明橡皮膜（7）缓慢套在土柱试样（8）外表面； 将两个双层筒壁亚克力半圆筒（3）通过固定件再次安装，将双目相机（20）置于透明土柱筒（6）一侧，采用标定板（17）标定双目相机（20）； 依次在土柱试样（8）顶部放置蓄冷材料（11）和热电致冷模块（12），蓄冷材料（11）包裹在土柱试样（8）上部多余透明橡皮膜（7）内，将温湿度传感器（16）通过第一安装孔和第二安装孔（22）插入土柱试样（8）中。

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