HTSZ-100A粗粒土三軸剪切試驗機

一、 設備概述

粗粒土三軸剪切試驗機根據(jù)GB/T50123-2019 《土工試驗方法標準》設計制造,，各項性能參數(shù)全符合相關規(guī)范要求。本試驗機用于測定土樣在等應變加荷方式下土體的抗剪強度,、變形和孔隙水壓力等功能,。該系統(tǒng)可以進行不固結不排水試驗（UU）、固結不排水試驗（CU）,、固結排水試驗（CD）等,。

本儀器主要有三部分組成：測控系統(tǒng)、加載系統(tǒng),、附件（含φ300mm壓力室,、對開模、電動升降移動架等）,。

1.1主要技術參數(shù)及規(guī)格

1,、試樣尺寸: 中300x600mm

2、最大軸向靜態(tài)荷載:1000KN

3,、軸向力分辨率:0.1KN

4,、力傳感器測量精度:士0.5%F.S

5、位移測量范圍:0~350mm

6,、位移分辨率:0.01mm

7,、位移傳感器測量精度:±0.5% F.S

8、應變式軸向加載速率:0.2-30mm/min

9,、最大周圍壓力:3MPa

10,、使用介質:水

11、孔隙水壓力:-0.1~3MPa

12,、反壓力:0~3MPa

13,、壓力分辨率:0.1MPa

14、泵站使用介質:用N46號抗磨液壓油

15,、使用電源:3+N（三火一零）

16,、尺寸：主機：1.05*1.7*2.55（長寬高，米）,，水壓控制系統(tǒng)：0.75*0.65*1.3（長寬高,，米）,，控制柜：106*0.52*1.2（長寬高，米）

1.2性能及特點

1,、 儀器測控系統(tǒng)核心控制系統(tǒng)采用高速32位ARM微控制器,，超高速的采樣以及運算能力保證試驗過程中各項數(shù)據(jù)的精準采集及顯示。

2,、 測控系統(tǒng)操作界面采用了集成了觸控的工業(yè)平板電腦,，試驗測控軟件功能齊全，滿足規(guī)范所需的數(shù)據(jù)顯示和自動試驗功能,，具有完善的記錄,，報表展示功能。

3,、 軸向加載系統(tǒng)由交流伺服油源驅動,，剪切速率更穩(wěn)定，帶有大環(huán)反饋系統(tǒng)的恒壓比例閥控制,。

4,、 整個系統(tǒng)無需外界空氣壓縮機等任何壓力源，自身實現(xiàn)液壓控制,，圍壓產(chǎn)生和控制,，性能穩(wěn)定，滿足各種三軸試驗的需求,。

1.3試驗機主要工作原理

1,、 三軸試驗時，將制備好的試樣用橡膠膜包裹好,，放入壓力室,，然后根據(jù)試驗要求通過圍壓系統(tǒng)和反壓系統(tǒng)進行加壓控制，加載系統(tǒng)的工作臺以要求的剪切速率上升剪切,，直至土樣破壞,。試驗過程中，通過壓力傳感器和0-150mm的位移傳感器獲得相關試驗數(shù)據(jù),，用于后期數(shù)據(jù)處理,。

2、 圍壓,、反壓的控制方式是以水為介質,，通過調壓筒的活塞前進或后退對水壓縮獲得所需的壓力。

3,、 試驗中,，土樣的體積變化由體變管或量水管測量。

二,、粗粒土三軸壓縮試驗結構原理示意圖

? 無黏性粗顆粒土試樣飽和,，抽氣飽和法,、水頭飽和法、二氧化碳飽和法,。

? 黏質粗顆粒土試樣飽和,，抽氣飽和法、反壓飽和法,。

1軸向載荷傳感器,；2試樣；3軸向位移傳感器,；

4壓力室罩,；5頂帽；6上透水板,；7下透水板,；

8橡皮膜；9量水管,；10體變管；

11測控柜（壓力庫）,；12壓力表（圍壓/反壓）,；

13孔隙壓力閥；14試樣進水閥,；15排水閥,；

16量水管閥；17周圍壓力閥,；18反壓力閥,；

19通氣閥；20排氣閥,；21排氣/水閥

二,、試驗機測控軟件說明

2.1軟件安裝

雙擊打開EasyTest9安裝包程序，之后進入安裝向導,，點擊下一步,，安裝位置可以更改，默認安裝在C盤,，有D盤的情況一般更改為D盤（C改成D確定即可）,，之后下一步，再下一步,，安裝完成即可,。

2.2設備連接

2.3進入軟件

雙擊打開桌面圖標軟件會嘗試與控制器連接，當連接不上控制器時會彈出通訊窗口,。這時電腦需要配置IP地址以及關閉防火墻設置（網(wǎng)口通信）,。若是串口通信在通訊窗口中的串口列表中找到連接控制器的串口,，點擊一下，再點擊連接即可,。

2.4設置IP地址以及關閉防火墻

點擊通訊窗口左下角設置IP地址,，找到未識別的網(wǎng)絡，右鍵點擊屬性,，雙擊Internet協(xié)議版本4（TCP/IPv4）,選擇使用下面的IP地址,，配置IP地址192.168.1.11，子網(wǎng)掩碼255.255.255.0,，然后確定再確定如下圖1所示,。如果點連接還沒有反應，假如電腦可以上網(wǎng),，需要確認上網(wǎng)的網(wǎng)段是否與控制箱的網(wǎng)段沖突,，如下圖2所示。這時可能要更換網(wǎng)段,。IP地址欄要改成192.168.2.11其中2代表網(wǎng)段,，1改成2或111，再回到通訊窗口,，連接符1網(wǎng)段改為與IP網(wǎng)段對應的數(shù)字2,。再點擊連接即可，連接成功會進入配置軟件類型窗口,。若都配置正確,，還是連接不上控制器，則需要確認電腦防火墻是否關閉,，電腦設置里找到windows安全中心,，防火墻和網(wǎng)絡保護如下圖3所示，將3處防火墻都關閉掉即可,。

2.5配置軟件類型

當軟件的機型與控制箱的機型不匹配時,，軟件會彈出配置軟件類型窗口，這時要選擇粗粒土三軸[伺服油泵],驅動類型伺服電機驅動,，噸位根據(jù)設備量程選擇,，聯(lián)網(wǎng)公司不需要上傳數(shù)據(jù)選擇單機版。此時會提示你軟件更改類型,，通道參數(shù)會被重置點是即可,。這時軟件會核對軟件和控制箱的通道參數(shù)。

2.6校準通道參數(shù)

當軟件參數(shù)與控制箱參數(shù)不一致時,，軟件會彈出校準通道參數(shù)窗口,，如果你是第一次安裝軟件（設備都是新的），建議以電腦為準，使用軟件默認的參數(shù),。如果你以前用過此設備做過試驗,，以前的通道參數(shù)數(shù)據(jù)（校準數(shù)據(jù)）會保存在軟件和控制箱（此時是一致的）。如果重新安裝/更新軟件或重新配置了軟件類型（控制器沒更換）,，軟件的通道參數(shù)會被重置恢復初始默認值,，你再次打開軟時參數(shù)不一致，此時控制箱保存參數(shù)是原始參數(shù),，就要以控制箱為準,；如果控制器更換（軟件沒更換），那么軟件中保存的參數(shù)則是原始參數(shù),，就要以電腦為準,。

2.7軟件主界面

A:軟件標題欄---顯示當前軟件類型以及試驗類型。

B:軟件菜單欄---試驗相關,、報表與下方按鈕同步,，權限（管理員登錄后可以設置一些權限相關設置, 默認登錄密碼111111），幫助可查看軟件信息以及聯(lián)網(wǎng)公司的配置說明,。

C:按鈕菜單欄---試驗類型的選擇,、開始試驗、停止,、試驗設置報表,、輸出量設置等。

D:示值顯示框---力值,、圍壓、孔隙水壓,、反壓,、實時體變顯示位置。

E:試驗參數(shù)欄---試驗前需要輸入的編號以及相關試驗參數(shù),。

F:曲線圖框---軸向載荷,，時間曲線（曲線下方設置可配置坐標關系）。

G:圍壓,、反壓控制按鈕--- 控制圍壓與反壓加壓,、加水按鈕。

H：試驗結果欄 ---試驗后,，試驗會對應顯示在試驗結果欄中,。

I：狀態(tài)欄---試驗時設備的運行狀態(tài)已經(jīng)軟件版本信息。

2.8試驗設置

點擊試驗設置按鈕會調出對話框（紅框里可設置,，其它不用調整）

1,、 過載保護值——設備的最大量程保護

2、 過沖保護值——設備運行中每秒的最快速度保護值

3、 復位延時——結束試驗時的等待時間

4,、 啟控力值——試驗的閉環(huán)入口力

2.9編輯試驗參數(shù) 

2.10輸出量設置

2.11試驗類型選擇

進入軟件后點擊試驗類型,，選擇需要測試的試驗類型，默認試驗頁面為第一個測試項,。

2.12試驗前準備事項

? 先將試件移動到操作臺上,，并將試件與軸向載荷傳感器接觸

? 把試驗參數(shù)欄內(nèi)需要的參數(shù)填寫完成

? 點擊開始試驗按鈕，進行自動試驗,。

2.13查看試驗報表

點擊上方報表按鈕,，所有測試數(shù)據(jù)會記錄在報表程序里，用戶可根據(jù)試驗編號或者測試日期選擇查看已做的試驗結果,。并可根據(jù)需要進行Excel預覽打印,。

三、設備調試及校準

3.1權限登錄校準頁面

校準界面需要權限登錄管理員模式,，初始密碼111111,。登錄管理員后可看到校準按鈕，點擊校準按鈕進行設備的校準,。

3.2軸向壓力校準

根據(jù)設備傳感器量程,，把需要校準的力值點按照從小到大順序填寫到校準信息里，然后把標準測力環(huán)放入設備上與設備傳感器頭對頭準備對壓,。最后把設備與標準測力環(huán)全部清零,。點擊確定進行力值標定。

例如第一個點標定值為150kN,，那邊當標準測力環(huán)到達150kN時,，點擊軟件上打點按鈕，進行第一個點確定（控制速度可自行選擇）,。隨后進行第二點（操作方法相同）當所有點打完后,，設備停機并提示是否修正標定結果，根據(jù)需要選擇是或者否,。

3.3周圍壓力與反向壓力校準

進入校準界面后,，可點擊擴展校準按鈕進入圍壓與反向壓力校準。

進入擴展校準頁面后默認為圍壓控制箱參數(shù)（可鼠標選擇反壓控制箱）,。圍壓控制箱頁面分為圍壓,、孔隙水壓、圍壓位移,、備用位移四頁,，可根據(jù)需要進行選擇要校準的名稱。

3.3.1圍壓控制箱周圍壓力校準

把圍壓量程輸入到量程（kPa）內(nèi),，過載值與過沖值同樣確認好,。然后通過右側主路上升,、主路下降按鈕移動設備電缸進行加壓。當力值壓到需要的標定值時停止移動,，把目標值輸入到標準值內(nèi)點擊修正即可,。如需繼續(xù)下一點標定可繼續(xù)移動電缸進行標定。不再標定點擊保存并下發(fā)完成圍壓校準,。

3.3.2圍壓位移校準

選擇圍壓位移校準頁,，可以通過點擊主路上升、主路下降按鈕來移動設備位置,。當調整好位置后,，點擊當前絕對值清零按鈕，以當前位置為零點,，然后點主路上升,，當設備移動一段距離后，用刻度尺測量零點到停止的距離然后把數(shù)值輸入到表值值內(nèi),，點擊右側修正即可,。再次點擊開始上升按鈕，當位移速度穩(wěn)定后,，點擊右側速度修正,，此時圍壓位移就校準完成了。

3.4反壓力,、反壓圍壓校準

操作方法可根據(jù)3.2.1（圍壓力）校準方法,，3.2.2（圍壓位移）校準方法進行反壓控制箱的校準。

3.5體變量校準

把容器內(nèi)加入一定量的水,，假如加入10mL水量,，那么在值內(nèi)輸入10，然后再點擊校準按鈕,，即可完校準,。