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作为深耕冻土试验设备领域多年的技术人员，我来给大家拆解下 TDYS-DZ 型岩石冻胀量试验机的工作原理 —— 这套设备的设计逻辑紧密围绕 “精准捕捉体积约束下的冻胀应力" 展开，每一个环节都紧扣 JTG3430-2020 等标准要求。

首先，试验的基础是 “体积恒定" 条件。我们知道，冻土冻胀应力的产生，本质是土壤冻结时水分相变体积膨胀，若空间受限就会产生内应力。所以设备首先一步要做的，是将原状或扰动的黏质土、砂质土试样，按标准制备成固定尺寸后，装入专用约束装置 —— 这个装置能严格限制试样在冻结过程中的体积变化，确保我们测到的应力是 “体积不变" 前提下的真实冻胀力，这也是区别于其他冻胀试验设备的核心出发点。

接下来看核心系统的协同。设备的恒温箱是试验环境的 “稳定器"：大容量不锈钢内胆不仅耐腐蚀，更重要的是提供了均匀的温场基础，再配合精细设计的风道式循环通风 —— 冷空气从风道均匀输送到箱体各个角落，避免局部温差导致试样冻结不均，这是保证试验数据重复性的关键。我们做过验证，这种通风方式能让箱内温差控制在极小范围，为后续应力测量排除环境干扰。

然后是力与温度的同步监测。当恒温箱按设定程序降温，试样开始冻结、产生膨胀趋势时，压力测试系统就会实时 “感知" 并施加反力，维持试样体积恒定 —— 这个反力的数值，就是我们要测的冻胀应力。同时，温度传感器会不间断采集试样及箱内环境温度，数据通过自动采集系统同步传输；再借助 RS232/485 通讯功能，计算机能实时记录应力 - 温度变化曲线，还能远程控制温区编程，比如模拟不同地域的低温冻结速率，满足多样化试验需求。

这里要特别提下温控精度的重要性：设备恒温波动度能达到 ±0.5℃，这可不是简单的参数数字 —— 温度微小波动都会影响水分相变速率，进而干扰应力产生过程。只有把温场稳定性控制到这个级别，才能确保同一批次、不同批次试样的试验条件一致，数据才有可比性。

最后，多层中空玻璃观察窗和射灯，看似是辅助设计，实则是试验过程监控的重要环节 —— 我们能直观观察试样是否有开裂、约束装置是否密封完好，避免因试样异常导致试验数据失真。整体来看，这套设备通过 “环境稳定 - 体积约束 - 力温同步监测 - 数据精准采集" 的闭环设计，实现了标准要求的冻胀力测定，也正因如此，它才能在大专院校科研、水利水电工程检测等领域发挥核心作用。