微機控制非飽和土三軸試驗系統

一、微機控制非飽和土三軸試驗系統

1、軸向zuida負荷：5kN。

2、軸向負荷精度：優于±0.5 F.S。

3、軸向zuida位移：150mm。

4、軸向位移（變形）測量傳感器精度：0.1 F.S。

5、周圍壓力量程：1Mpa；測量傳感器精度：±0.5 F.S.。

6、反壓力量程：1Mpa；測量精度：±0.5 F.S

7、孔隙水壓力量程：±0.5Mpa；測量傳感器精度：±0.5 F.S.。

8、孔隙氣壓力量程：1Mpa；測量傳感器精度：±0.5 F.S.。

9、體變量程：10ml；測量精度：±0.5 F.S.分度值：0.1。

10、三軸壓力室壓力：0-1Mpa。

11、試樣尺寸：φ39.1×80mm，φ61.8×125mm。

12、多通道多參數全數字閉環控制，自動調節系統的 PID 值，采用高分辨率的反饋采樣和信號調節技術。

13、可選擇力（應力）、變形（應變）、位移等多種控制方式。

14、試驗機控制系統能自動標定試驗機準確度、能夠自動調零。

16、試驗控制軟件，在 Windows 等多種環境下運行，界面友好，操作簡單，能完成試驗條件、試樣參數等設置、試驗數據處理。試驗數據能以多種文件格式保存， 試驗結束后可再現試驗歷程、回放試驗數據，可導入在 Word、Excel、Access、Matlab 等多種軟件下，進行統計、編輯、分類、擬合試驗曲線等操作，試驗完成后，可打印出試驗報告。

二、巖土災變水平加載模擬試驗系統

組成：模型試驗槽鋼結構箱體、20 噸電液伺服靜態作動器、10 噸電液伺服疲勞作動器、 智能電液伺服油源、分油器及管路、多通道控制器、吊裝輔具及試驗用傳感器，技術參數分別如下：

1、模型試驗槽鋼結構箱體

(1)采用裝配式結構。

(2)模型箱內部尺寸(長×寬×高)為 1500mm×1000mm×1200mm。

(3)模型試驗箱體剛度不低于 1/1000，防水密封性良好。

(4)模型箱內部具備空間分隔功能，平行于觀測窗分隔，可分別分隔為整體空間的 1/2、1/4.

(5)模型箱配有透明材料觀測窗及其安裝組件，觀測窗位于模型箱長邊方向。模型箱其余的側板、底板及隔板采用鋼板。

(6)觀測窗的透明材料采用帕姆板，

2、20 噸電液伺服靜態作動器

   使用優質的密封件。作動器應包括作動器本體、可拆卸前 高精度球鉸后法蘭連接、內置式磁致伸縮位移傳感器、輪輻式高精度負荷傳感器和相應的連接件。

作動器的主要技術指標如下：

(1)zuida試驗壓力：200kN；

(2)試驗力測量范圍與精度：4%--100%FS，示值的±1%；

(3)作動器行程：200mm；

(4)作動器位移分辨率：0.01mm；

(5)位移測量精度：0.1%FS；

(6)采用優質的伺服閥，

(7)工作頻率不低于 1Hz。

3、10 噸電液伺服疲勞作動器

10 噸電液伺服疲勞作動器使用優質的密封件，雙出桿雙作用。既可以垂直使用，也可 以水平使用。作動器包括作動器本體、可拆卸前后高精度球鉸、內置式磁致伸縮位移傳感 器、輪輻式高精度負荷傳感器和相應的連接件，完成構件結構擬靜力、擬動力和疲勞試驗。

作動器的主要技術指標如下：

(1) zuida試驗力：100kN；

(2)試驗力測量精度：±1%FS；

(3)作動器行程：±100mm；

(4)作動器位移分辨率：0.01mm；

(5)作動器頻率：0.1-5Hz，5Hz 時，振幅±2mm；

(6)配優質的伺服閥，

4、智能電液伺服油源

(1)智能油源電控柜以 PLC 控制器為核心，與控制室中的主控機通過網線連接，既可 以本地控制又可以遠程監控和操作。

(2)油源額定流量：40L/min，采用優質的液壓油泵。

(3)配有油泵電機組所必需的進回油管路、調壓閥組和相應液壓附件及全套電氣系統。

(4)帶有智能油源控制系統，可以用顯示設備顯示所有油源參數，同時與系統主控制器通過網絡實現遠程操作。

(5)具備溫度測量、空氣過濾、油位顯示功能；

(6)具有溫度過限、濾油器堵塞、液位過低等自動停機或報警功能。

(7)配有吸油濾油器和高壓過濾器，油源吸油口和出油口應采用二級過濾裝置。

(8)帶有獨立循環過濾與冷卻系統，優質冷卻器。

5、分油器及管路

(1)帶通道切換與獨立保護，可遠程控制和自動開啟、關閉供油路，預留擴展通道接口。

(2)單輸入三輸出。

6、多通道控制器

主要技術要求如下：

(1)可實現3個作動器的力、位移電液伺服閉環控制加載。

(2)試驗過程中應能夠實現所有的控制方式以及控制速率的任意無沖擊平滑切換。

(3)控制軟件的主要參數(力、位移)應能通過電壓輸出或數字量輸出的形式將系統信號傳輸給外部數據采集系統，實現控制系統與外部數據采集系統進行同步采集的功能要求。

(4)控制軟件具備超載保護，任意設定位移點、負荷點的保護功能；帶有系統保護設置、過程保護設置，及解除保護設置條件后恢復現場功能。

(5)控制軟件實時顯示各類試驗數據，并可選擇實時繪制時間－力、時間－位移、位移－試驗力等常規曲線。試驗結束后，能還原全部試驗曲線，可以對曲線進行局部放大、還原、同組曲線疊加對比、用鼠標得到曲線上任意采樣點的坐標值(X,Y)等功能。

(6)具備數據保存頻率的設定功能。

7、吊裝輔具 用于吊裝模型箱隔板，該輔具由小車導軌、手拉推車及手拉葫蘆組成，可使用高度2500mm左右，行程 1500mm左右，起重250kg。

8、試驗用傳感器

（1）微型土壓力傳感器，數量：10 個。直徑：28mm，量程：1MPa，精度：2kPa (0.2%FS)，線纜長度：4米。接觸應力傳感 器，可以作靜動態試驗，可重復使用。

(2)LVDT 位移傳感器，數量：20 個。

①回彈式位移傳感器（探頭螺紋）。

②量程：100mm(單向)。

③零點位置：零點在里，拉向使用。

④精度：0.1mm(0.1%FS)。

⑤供電電壓：24VDC。

⑥輸出:4-20mA。

⑦動態頻率：20HZ。

⑧工作溫度：-10℃~60℃。

⑨線纜長度：3米。

(6)多通道巡檢儀，數量：1臺。 主要技術參數如下：

①通道數：56。

②供電：220VAC。

③采集頻率：1秒鐘大于等于10次。

④輸入信號：4-20mA。

⑤輸出：RS485。

⑥包含 220V 轉24V開關電源。

(7)采集軟件，數量：1套。

包含 USB 轉換線，實時顯示測試數據，對數據進行儲存曲線分析，可導出報表。

(8)拉繩位移傳感器，數量：6個。主要技術參數如下：

①量程：200mm。

②精度：0.2mm(0.1%FS)。

自平衡加載框架系統的技術參數

(1)加載框架系統采用自平衡式，整體為裝配式。

(2)提供不小于(長×寬×高)1.5 m×1.0 m×1.2 m 的試驗空間。

(3)加載框架的外觀尺寸約為(長×寬×高)4.7 m×2.1 m×3.7 m。

(4)加載框架垂向承載靜態 400 kN，水平承力動態 100kN。

(5)加載框架剛度不低于 1/1000。

(6)立柱間距約 1700mm，立柱高度約 3600mm；

(7)主橫梁：長約 2000mm，垂向承受靜態 400kN；

(8)承力底座：長約 4600mm，寬約 2000mm；

(9)斜支撐：長約 1500mm，高約 2000mm；水平承力動態 100kN；

(10)帶有作動器滑動裝置，采用直線導軌形式，行程±300mm。

20 噸電液伺服靜態作動器的技術參數

作動器的主要技術指標如下：

(1)zuida試驗壓力：200kN；

(2)試驗力測量范圍與精度：4%--100%FS，示值的±1%；

(3)作動器行程：200mm；

(4)作動器位移分辨率：0.01mm；

(5)位移測量精度：0.1%FS；

(6)采用優質伺服閥。

3L/min 油源的技術參數

1、額定流量:3L/min；

2、額定工作壓力：25MPa；

3、冷卻系統類型：風冷；帶有2根長度為6米的與作動器連接的高壓軟管，軟管帶有 G3/8 快換接頭。

控制器的技術參數

控制器安裝在全金屬的控制柜內，包括一臺工控機，一臺 PDS-II 型輸入輸出接線盒，還包括插裝在工控機內的 PDC 測控卡和 SSI 數字式位移傳感器計數卡。帶有 Windows 操 作系統軟件和 POPWARE-M 試驗軟件。

50 噸電液伺服靜態作動器的技術參數

(1)單出桿雙作用靜態伺服缸，配輪輻式負荷傳感器、前端球鉸后端法蘭連接、內置位 移傳感器；

(2)zuida試驗力：500kN；

(3)試驗力測量范圍與精度：4%--100%FS，示值的±1%；

(4)作動器行程：±100mm；

(5)作動器位移分辨率：0.01mm；

(6)位移測量精度：0.1%FS。

10 噸電液伺服靜態作動器的技術參數

(1)單出桿雙作用靜態伺服缸，配輪輻式負荷傳感器、前端球鉸后端法蘭連接、內置位 移傳感器；

(2)zuida試驗力：100kN；

(3)試驗力測量范圍與精度：4%--100%FS，示值的±1%；

(4)作動器行程：±100mm；

(5)作動器位移分辨率：0.01mm；

(6)位移測量精度：0.1%FS。