動三軸試驗儀系統(tǒng)組成配置和選項分享

 　　動三軸試驗儀是從靜三軸試驗發(fā)展而來的，通過對試樣施加模擬的主動應(yīng)力，研究自然界中如地震，海浪沖擊，機械振動、爆炸以及高速運動中的物體對于地基的振動力是否產(chǎn)生破壞。同時測定試樣在承受動荷載作用時的動態(tài)反應(yīng)。

　　動三軸試驗儀系統(tǒng)組成配置和選項

　　1. 數(shù)據(jù)采集和數(shù)字控制系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)采用32位高速ARM處理器，配合數(shù)字電路對位移和荷載進(jìn)行閉環(huán)控制;配有24位數(shù)據(jù)采集(A/D);配有高精度比例閥，能夠、穩(wěn)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(biāo);配有高速RJ45網(wǎng)絡(luò)口，實現(xiàn)與計算機軟件通訊;

　　2. 高精度伺服電機加荷系統(tǒng)

　　采用伺服點電機控制加荷加荷系統(tǒng)，能、高精度實現(xiàn)軸向位移和壓力的控制;該系統(tǒng)為動三軸實驗的重要環(huán)節(jié)，不僅為試樣施加固結(jié)壓力，同時還為土樣施加動態(tài)位移的關(guān)鍵功能。它由伺服控制系統(tǒng)及精密的滾珠絲桿推進(jìn)加荷平臺向壓力室施加軸向荷載，可進(jìn)行開環(huán)和閉環(huán)控制的應(yīng)力式和應(yīng)變式的三軸試驗。該系統(tǒng)的靜態(tài)加荷速率(0.001~30 mm/min)是由伺服電機、驅(qū)動器、單片機控制系統(tǒng)以及荷重傳感器等組成。在動態(tài)加荷條件下，該系統(tǒng)由單片機控制的動位移設(shè)置進(jìn)行多級應(yīng)變控制的三軸實驗。

　　3. 高精度壓力/體積控制器(可根據(jù)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(xiàn)恒流和恒壓兩種加載模式;內(nèi)置過載過壓保護(hù)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

　　4. 水下荷重傳感器

　　內(nèi)置4KN水下荷重傳感器，大耐壓7Mpa，精度為滿量程的0.1%，分辨率0.1N

　　5. 計算機數(shù)據(jù)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(wǎng)絡(luò)通訊，實時控制試驗的進(jìn)行;具有數(shù)據(jù)采集功能，可脫機運行，待試驗完成由儀器讀取數(shù)據(jù);具體數(shù)據(jù)處理功能，繪制摩爾包線，計算C、φ，繪制滯回圈等等。

　　6. 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(tǒng)以及在壓力室底部裝有孔隙壓力傳感器，反壓力、進(jìn)氣排水、孔隙壓力等管道，以及各種傳感器電纜相關(guān)緊固件接口與閥門。

　　7. 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(chǎn)生一定波動，目前該裝置采用氣壓控制。氣壓控制由一個進(jìn)口比例閥提供穩(wěn)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(nèi)可加入清水至上排水位置，然后進(jìn)行氣壓控制。

　　8. 反壓體變與孔壓測定系統(tǒng)

　　反壓力施加主要是解決土樣的飽和問題，當(dāng)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(shù)：大于n*10-7cm/s可以采用反壓力體變系統(tǒng)即液壓控制器，對土中氣泡進(jìn)行壓縮，提高其飽和度，但在這套系統(tǒng)中我們可以向土樣內(nèi)部一端施加反壓力，并在土樣的另一端讓其排水，使土樣的氣泡在循環(huán)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(shù)字量輸入單片機存儲或直接輸入電腦。