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一、功能
可以進行土體、巖石、瀝青混凝土恒溫三軸試驗。主要用來做砂土液化試驗,各種材料的動強度、彈性模量、阻尼系數等常規(guī)或高頻振動試驗。具有試件安裝方便、控制精度高、多功能等特點。
* 系統(tǒng)由反力架、高壓雙單元三軸壓力室、恒溫控制系統(tǒng)、油源系統(tǒng)、采集控制單元組成。
* 油源系統(tǒng)包括電機、油泵、溢流閥、電磁閥、大通徑電液閥、比例伺服閥、濾油器組成。
* 主油缸通過三通與軸向作動器油缸、圍壓作動器油缸連接,減小成本,控制方便。
* 三軸壓力室采用雙單元結構,內單元作為試件壓力室,采用硅油傳遞圍壓。外壓力室采用冷凍液作為恒溫介質,維持內壓力室的溫度。當內壓力室較大時,通過提高外壓力室的壓力,減輕內室有機玻璃的負荷。
* 測量單元采用16通道16位同步數據采集卡,采集軸向力、試件軸向位移、周圍壓力、軸向作動器位移、孔隙水壓力、圍壓作動位移、體應變、試件側向變形(激光傳感器)等物理量。
* 控制單元由計算機、兩通道DA控制卡、8通道開關控制卡、2個功率放大器、2個線性比例伺服閥、4個高壓大流量電磁閥組成。軸向荷載和三軸圍壓通過比例伺服閥做閉環(huán)力、位移、壓力控制。
* 軟件采用Windows系統(tǒng),實時顯示軸向力、軸向位移、圍壓、體應變和兩個作動器的位置、顯示試驗曲線等。將實驗結果儲存、打印。
* 大通徑電液伺服閥在試驗結束后打開,迅速卸載。
* 溫度控制部分采用壓縮機制冷和電熱管加熱,采用高精度PID控制的溫度控制器控制。
二、主要技術指標
* zui大試件尺寸:¢150mm×300mm,設計試件尺寸¢100mm×200mm,對于其它尺寸的試件可以通過訂購上下壓板尺寸來解決。
* 軸向荷載:0~500KN,軸向作動器zui大行程100mm,動態(tài)加載振幅±10mm,加載頻率0~20Hz。加載波形可以是正弦波、三角波、梯波形,可以根據需要編輯任意波形。
* 圍壓:0~5Mpa,加載波形可以是正弦波、三角波和梯形波及任意波形,可以與軸向加載同步。內壓力室尺寸為¢200mm×350mm,內部壓力室圍壓采用內徑為¢100mm,行程200mm的液壓作動器施加,作動器同時兼做的間接檢測,體積變化:0~200ml,zui小:0.1ml。
* 溫度控制:恒溫范圍-20~60℃,精度±0.5℃。
* 電源380V 50Hz
三、其它性能指標
* 試驗力顯示值相對誤差:±1%
* 試驗力測量范圍:±2%~100%
* 軸向作動器和圍壓作動器位移測量范圍200mm,位移測量分辨率:±0.01mm,位移測量顯示值相對誤差:±1%
* 試件軸向和側向位移量范圍0-10mm,分辨率:±0.002mm
* 圍壓和孔隙水壓力測量范圍0-5Mpa,測量顯示值相對誤差:±1%
* 試驗力、位移、壓力控制誤差:小于10%FS時為設定值的±1%,大于10%FS時為設定值的±5%
* 控制方式:全數字閉環(huán)控制
主要技術特點
* 電氣部分主要由測量單元,伺服控制單元與邏輯控制單元組成。測量部分主要包括軸向力測量與軸向位移測量,圍壓與側向位移測量、孔隙水壓力測量、作動器位移量等,力傳感器和壓力傳感器配有一個四通道信號放大器。傳感器輸出信號通過放大電路,輸出的標準電壓。試件軸向位移測量采用小量程高精度位移傳感器測量,試件側向位移通過無接觸的激光位移傳感器測量、壓力室內試件的體應變也通過圍壓作動器的位移間接測量;作動器的位移利用光電編碼器,通過拉線帶動軸轉動測量位移量。圍壓和孔隙水壓力通過壓力傳感器測量。將所有傳感器輸出信號接入16通道同步采集的A/D板,通過計算機采集。
* 整個測量控制單元由數據采集卡、DA卡和數字量輸出卡、功率放大器組成采集控制單元模塊。通過軟件、DA輸出卡和功率放大器作為信號發(fā)生器、以高速PWM方式驅動線性伺服閥線圈,控制比例伺服驅動器,控制2個作動器的動作。PID參數字設定接口可以隨時修改PID控制參數,以達到*的控制品質。數字量輸出卡通過固態(tài)繼電器控制大流量電磁閥,開關各種管路。
* 具有真正的位閉環(huán)、負荷閉環(huán)、壓力閉環(huán)伺服控制方式,它具有位移控制、力控制、壓力控制等試驗功能。每種測量控制有各自的模板及PID參數,各種控制之間可以平滑切換無沖擊,提高多波形的動載控制精度。
* 具有較完備的保護功能,如過載保護、各參量(如力、壓力、變形、位移、速度等)的人為設置保
護、破壞保護等等,許多保護參量可依據不同試驗的要求進行靈活配置。
* 根據用戶的需求編制軟件,制定信息儲存方式、打印試驗報表等。軟件采用WindowsXP中文平臺,操作簡單,通俗易懂??梢耘cExcel等軟件連接。
* 能實現顯示試驗曲線(包括應力-應變曲線、負荷-位移曲線、負荷-變形曲線、負荷-時間曲線、變形-時間曲線),試驗結束后自動計算實驗結果,智能報表輸出。
* 可以進行單向拉伸、單軸壓縮、三軸剪切、三軸等壓壓縮、側向擠長等多項動靜態(tài)力學性能測試分析研究。
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