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動三軸試驗儀

更新時間:2020-05-04

簡要描述:

YUC.IZZD-1 型智能動三軸試驗儀是一套的研究和測試土動力特性的實驗室設備,主要用來進行應變為 10-4~10-2 范圍內的砂土液化試驗、土的動強度試驗、模量阻尼試驗,測定試驗過程中的動應力、動應變、孔隙水壓力、動彈性模量、動阻尼比等相關數據。具有動、靜軸向應力,側向壓力和孔隙水壓力,軸向加載 程序等控制功能。

一、概述

     YUC.IZZD-1 型智能動三軸試驗儀是一套的研究和測試土動力特性的實驗室設備,主要用來進行應變10-4~10-2 范圍內的砂土液化試驗、土的動強度試驗、模量阻尼試驗,測定試驗過程中的動應力、動應變、孔隙水壓力、動彈性模量、動阻尼比等相關數據。具有動、靜軸向應力,側向壓力和孔隙水壓力,軸向加載   程序等控制功能。

二、主要特點

 

高精度電機控制

可以實現小應變的靜態三軸試驗,亦可實現大應變的動三軸試驗。

可脫機運行

儀器內置數據存儲系統,代試驗完成從儀器上傳數據至電腦存儲及處理。

試驗數據精確

系統為低摩擦型動態三軸儀。荷重傳感器放置于壓力室內,與土樣直接接觸,減少摩擦力及外部因素對試驗結果的誤差,保證試驗結果的準確性。

可更換的荷重傳

感器

根據用戶需求,可以選擇不同量程3KN10KN30KN 等等以實現不同軟硬程度的土試驗。

高精度比例閥

可以實現控制圍壓穩定精度達到 0.1kPa

可更換的底座和

試樣帽

實現在同一個壓力室內進行不同直徑的土樣試驗(39.1mm61.8mm 等,亦可定制各種尺寸)。

應力應變雙控制

模式

既可實現應變控制的動態試驗,也可實現應力控制的動態試驗。

三、可進行的試驗

固結排水三軸試驗CD,固結不排水三軸試驗CU),不固結不排水三軸試驗UU),應力控制或  應變控制動態加載試驗、土的滲透性試驗。

四、升級選項

彎曲元試驗、霍爾效應局部應變傳感器、LVDT 局部應變傳感器、非飽和土試驗、溫度控制試驗。

五、動三軸試驗儀主要技術參數

  • 作動器:高精度伺服電機 
  • 軸向激振動態負荷:2Hz/4KN 
  • 軸向力:配水下傳感器,耐壓 7Mpa,量程 4KN,精度<0.1%F.S,分辨率 1N
  • 軸向變形:量程 100mm,位移精度<0.1%F.S,分辨率 0.001mm 
  • 圍壓:量程 900Kpa,精度<0.1%F.S,分辨率 1kPa 
  • 反壓:量程 2Mpa,精度<0.1%F.S,分辨率 0.1kPa 
  • 孔隙壓力:量程 1Mpa,精度<0.1%F.S,分辨率 0.1kPa 
  • 體積變化:0-250ml,精度<0.1%F.S,分辨率 0.01ml 
  • 剪切速率:0.001mm/min~30mm/min,無級調速 
  • 試驗尺寸:φ39.1mm、φ61.8mm(其他尺寸可定制) 
  • 壓力室耐壓:7Mpa 

六、系統組成配置和選項

  • 數據采集和數字控制系統

該系統采用 32 位高速 ARM 處理器,配合數字電路對位移和荷載進行閉環控制;配有 24 位數據采A/D;配有高精度比例閥,能夠精確、穩定的控制圍壓壓力;配有 800x600 液晶顯示觸控屏, 顯示各項試驗指標;配有高速 RJ45 網絡口,實現與計算機軟件通訊;

  • 高精度伺服電機加荷系統

采用伺服點電機控制加荷加荷系統,能高效、高精度實現軸向位移和壓力的控制;該系統為動三軸   實驗的重要環節,不僅為試樣施加固結壓力,同時還為土樣施加動態位移的關鍵功能。它由伺服控制   系統及精密的滾珠絲桿推進加荷平臺向壓力室施加軸向荷載,可進行開環和閉環控制的應力式和應變式   的三軸試驗。該系統的靜態加荷速率0.001~30 mm/min)是由伺服電機、驅動器、單片機控制系統以及荷重傳感器等組成。在動態加荷條件下,該系統由單片機控制的動位移設置進行多級應變控制的三   軸實驗。

  • 高精度壓力/體積控制器(可根據需求定制更大量程) 

配備一套 2MPa/250cc 壓力/體積控制器,用于控制反壓的控制及排水量的測量,可實現恒流和恒壓兩種加載模式;內置過載過壓保護裝置,壓力測量精度為滿量程的 0.1%,分辨率為 0.1kPa,體積測量精度為滿量程的 0.1%,分辨率為 0.01ml

 

  • 水下荷重傳感器

內置 4KN 水下荷重傳感器,耐壓 7Mpa,精度為滿量程的 0.1%,分辨率 0.1N

  • 計算機數據采集處理軟件 

一套集控制、采集、處理于一體的軟件平臺,利用網絡通訊,實時控制試驗的進行;具有數據采集功能,可脫機運行,待試驗完成由儀器讀取數據;具體數據處理功能,繪制摩爾包線,計算 Cφ, 繪制滯回圈等等。

  • 動三軸實驗儀壓力室

動三軸實驗儀壓力室是試驗的主要核心部分,它是由土樣、土樣底座、土樣帽、以及包在土樣外面的乳膠薄膜;壓力室外殼是由耐高壓的有機玻璃圓筒、鋁合金底座、頂蓋、傳壓活塞、活塞套、圍壓比   例閥加載系統以及在壓力室底部裝有孔隙壓力傳感器,反壓力、進氣排水、孔隙壓力等管道, 以及各種傳感器電纜相關緊固件接口與閥門。

  • 圍壓控制裝置 

在通常情況下,圍壓采用液壓控制裝置,但由于振動對于圍壓產生一定波動,目前該裝置采用氣壓 控制。氣壓控制由一個進口比例閥提供穩定的氣壓源。壓力范圍:0~900Kpa 這種方法操作起來方便。如果有必要時在壓力室內可加入清水至上排水位置,然后進行氣壓控制。

  • 反壓體變與孔壓測定系統

反壓力施加主要是解決土樣的飽和問題,當然解決飽和的方法很多:有真空抽氣飽和、水頭飽和、反壓力飽和等方法。對于一般的粘性土滲透系數:大于 n*10-7cm/s 可以采用反壓力體變系統即液壓控制器,對土中氣泡進行壓縮,提高其飽和度,但在這套系統中我們可以向土樣內部一端施加反壓力,   在土樣的另一端讓其排水,使土樣的氣泡在循環水的作用下排除同時可以測量體變,孔壓的測定由 孔壓傳感器的數字量輸入單片機存儲或直接輸入電腦。

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