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本发明涉及一种可视化土体冻融过程试验装置，控温箱与外部压缩机相接，控温箱内，半圆柱体试样罐置于控温底板上，控温底板上刻有凹槽，凹槽上设密封圈与半圆柱体试样罐底面接触，控温底板上有孔，一孔通过导水管与马廖特瓶相连，另一孔与水头调节管相连，控温底板上放置滤纸和土样，土样顶部与控温顶板接触，控温顶板上有把手；位移传感器固定于支架上，并与控温顶板顶面接触；温度传感器通过试样罐壁面上探头孔插入土样中，位移传感器和温度传感器通过引线与数据采集仪相连；可调光源置于照相机两侧，照相机置于半圆柱体试样罐正面，并通过引线与电子计算机连接。本发明研究土体冻结过程中土的冻结速率、水分迁移速率、冰晶生长速度、分凝冰厚度、冻胀速度随时间的动态变化过程，直观的看到试验土柱中冻结锋面移动及冻结缘的发育过程，为揭示土的冻结与融化机理提供技术保证。