微機控制非飽和土三軸試驗系統(tǒng)
一、技術參數(shù)：
1、軸向zuida負荷：5kN。
2、軸向負荷精度：優(yōu)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(shù)全數(shù)字閉環(huán)控制，自動調節(jié)系統(tǒng)的 PID 值，采用高分辨率的反饋采樣和信號調節(jié)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(tǒng)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(huán)境下運行，界面友好，操作簡單，能完成試驗條件、試樣參數(shù)等設置、試驗數(shù)據(jù)處理。試驗數(shù)據(jù)能以多種文件格式保存， 試驗結束后可再現(xiàn)試驗歷程、回放試驗數(shù)據(jù)，可導入在 Word、Excel、Access、Matlab 等多種軟件下，進行統(tǒng)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(tǒng)
非飽和土三軸試驗系統(tǒng)組成：模型試驗槽鋼結構箱體、20 噸電液伺服靜態(tài)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(shù)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(tài)作動器
使用優(yōu)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(yōu)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(yōu)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(yōu)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(wǎng)線連接，既可 以本地控制又可以遠程監(jiān)控和操作。
(2)油源額定流量：40L/min，采用優(yōu)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(tǒng)。
(4)帶有智能油源控制系統(tǒng)，可以用顯示設備顯示所有油源參數(shù)，同時與系統(tǒng)主控制器通過網(wǎng)絡實現(xiàn)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(huán)過濾與冷卻系統(tǒng)，優(yōu)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(xiàn)3個作動器的力、位移電液伺服閉環(huán)控制加載。
(2)試驗過程中應能夠實現(xiàn)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(shù)(力、位移)應能通過電壓輸出或數(shù)字量輸出的形式將系統(tǒng)信號傳輸給外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，實現(xiàn)控制系統(tǒng)與外部數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)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(tǒng)保護設置、過程保護設置，及解除保護設置條件后恢復現(xiàn)場功能。
(5)控制軟件實時顯示各類試驗數(shù)據(jù)，并可選擇實時繪制時間－力、時間－位移、位移－試驗力等常規(guī)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(shù)據(jù)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(shù)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(tài)試驗，可重復使用。
(2)LVDT 位移傳感器，數(shù)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(tài)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(shù)量：1臺。 主要技術參數(shù)如下：
①通道數(shù)：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(shù)量：1套。
包含 USB 轉換線，實時顯示測試數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行儲存曲線分析，可導出報表。
(8)拉繩位移傳感器，數(shù)量：6個。主要技術參數(shù)如下：
①量程：200mm。
②精度：0.2mm(0.1%FS)。
自平衡加載框架系統(tǒng)的技術參數(shù)
(1)加載框架系統(tǒng)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(tài) 400 kN，水平承力動態(tài) 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(tài) 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(tài) 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(tài)作動器的技術參數(shù)
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(yōu)質伺服閥。
3L/min 油源的技術參數(shù)
1、額定流量:3L/min；
2、額定工作壓力：25MPa；
3、冷卻系統(tǒng)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(shù)
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(shù)字式位移傳感器計數(shù)卡。帶有 Windows 操 作系統(tǒng)軟件和 POPWARE-M 試驗軟件。
50 噸電液伺服靜態(tài)作動器的技術參數(shù)
(1)單出桿雙作用靜態(tài)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(tài)作動器的技術參數(shù)
(1)單出桿雙作用靜態(tài)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。
標簽：微機控制非飽和土三軸試驗系統(tǒng)
