微機(jī)控制非飽和土三軸試驗系統(tǒng)

一、微機(jī)控制非飽和土三軸試驗系統(tǒng)

1、軸向zuida負(fù)荷：5kN。

2、軸向負(fù)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(diào)節(jié)系統(tǒng)的 PID 值，采用高分辨率的反饋采樣和信號調(diào)節(jié)技術(shù)。

13、可選擇力（應(yīng)力）、變形（應(yīng)變）、位移等多種控制方式。

14、試驗機(jī)控制系統(tǒng)能自動標(biāo)定試驗機(jī)準(zhǔn)確度、能夠自動調(diào)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(shè)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(jié)束后可再現(xiàn)試驗歷程、回放試驗數(shù)據(jù)，可導(dǎo)入在 Word、Excel、Access、Matlab 等多種軟件下，進(jìn)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(zāi)變水平加載模擬試驗系統(tǒng)

組成：模型試驗槽鋼結(jié)構(gòu)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(shù)參數(shù)分別如下：

1、模型試驗槽鋼結(jié)構(gòu)箱體

(1)采用裝配式結(jié)構(gòu)。

(2)模型箱內(nèi)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(nèi)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(cè)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(zhì)的密封件。作動器應(yīng)包括作動器本體、可拆卸前 高精度球鉸后法蘭連接、內(nèi)置式磁致伸縮位移傳感器、輪輻式高精度負(fù)荷傳感器和相應(yīng)的連接件。

作動器的主要技術(shù)指標(biāo)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(zhì)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(zhì)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(nèi)置式磁致伸縮位移傳感 器、輪輻式高精度負(fù)荷傳感器和相應(yīng)的連接件，完成構(gòu)件結(jié)構(gòu)擬靜力、擬動力和疲勞試驗。

作動器的主要技術(shù)指標(biāo)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(zhì)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(jī)通過網(wǎng)線連接，既可 以本地控制又可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作。

(2)油源額定流量：40L/min，采用優(yōu)質(zhì)的液壓油泵。

(3)配有油泵電機(jī)組所必需的進(jìn)回油管路、調(diào)壓閥組和相應(yīng)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(shè)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(luò)實現(xiàn)遠(yuǎn)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(jī)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(yīng)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(zhì)冷卻器。

5、分油器及管路

(1)帶通道切換與獨立保護(hù)，可遠(yuǎn)程控制和自動開啟、關(guān)閉供油路，預(yù)留擴(kuò)展通道接口。

(2)單輸入三輸出。

6、多通道控制器

主要技術(shù)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(yīng)能夠?qū)崿F(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(yīng)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(jìn)行同步采集的功能要求。

(4)控制軟件具備超載保護(hù)，任意設(shè)定位移點、負(fù)荷點的保護(hù)功能；帶有系統(tǒng)保護(hù)設(shè)置、過程保護(hù)設(shè)置，及解除保護(hù)設(shè)置條件后恢復(fù)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(jié)束后，能還原全部試驗曲線，可以對曲線進(jìn)行局部放大、還原、同組曲線疊加對比、用鼠標(biāo)得到曲線上任意采樣點的坐標(biāo)值(X,Y)等功能。

(6)具備數(shù)據(jù)保存頻率的設(shè)定功能。

7、吊裝輔具 用于吊裝模型箱隔板，該輔具由小車導(dǎo)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(yīng)力傳感 器，可以作靜動態(tài)試驗，可重復(fù)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(shù)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(zhuǎn)24V開關(guān)電源。

(7)采集軟件，數(shù)量：1套。

包含 USB 轉(zhuǎn)換線，實時顯示測試數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存曲線分析，可導(dǎo)出報表。

(8)拉繩位移傳感器，數(shù)量：6個。主要技術(shù)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(shù)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(dǎo)軌形式，行程±300mm。

20 噸電液伺服靜態(tài)作動器的技術(shù)參數(shù)

作動器的主要技術(shù)指標(biāo)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(zhì)伺服閥。

3L/min 油源的技術(shù)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(fēng)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(shù)參數(shù)

控制器安裝在全金屬的控制柜內(nèi)，包括一臺工控機(jī)，一臺 PDS-II 型輸入輸出接線盒，還包括插裝在工控機(jī)內(nèi)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(shù)參數(shù)

(1)單出桿雙作用靜態(tài)伺服缸，配輪輻式負(fù)荷傳感器、前端球鉸后端法蘭連接、內(nèi)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(shù)參數(shù)

(1)單出桿雙作用靜態(tài)伺服缸，配輪輻式負(fù)荷傳感器、前端球鉸后端法蘭連接、內(nèi)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。