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设备推介---德国wille Bishop & Wesley应力路径试验系统

应力路径三轴仪

设备名称:Bishop & Wesley应力路径试验系统

制  造  商:德国APS-WILLE Geotechnik


Bishop 和 Wesley (1975) 开发了一种简单且通用的液压应力路径三轴测试系统,称为 Bishop & Wesley 三轴系统。 底部压力室内的液压在三轴室中施加轴向应力。三轴室(上)和底部压力室都用特殊材料密封,作动器放置在这两个室之间。


德国wille应力路径三轴仪是一套高质量的全自动应力路径三轴试验系统,由一个控制试件应力的Bishop&Wesley三轴室,三个体积压力控制器(VPC),一个测量轴向荷载的内置水下荷载传感器,一个测量孔隙水压力的压力传感器,一个测量垂直位移的线性位移传感器构成。应力路径三轴仪集成了软件和键盘的体积压力控制器,设备的操作非常人性化。 可更换的、预校准过的传感器,可确保宽泛的测量范围同时具有很高精度。 所有测试都在PC控制下运行,如应力路径、K0、慢循环加载等。


应力路径三轴仪系统需要3个体积压力控制器,用于轴向负载(底部压力室)、围压和反压。围压和反压可替换为双通道 APC(气动控制器)。如需要还可升级为3通道进行非饱和测试。应力路径三轴仪配备了先进的 GEOsys 软件,用户可以完全自动运行所有测试阶段,在测试过程中不需要操作员的干预。德国wille应力路径三轴仪符合或超过所有国际标准的要求,包括 ASTM、BS、EN、DIN 等本文件列出的部分。


标准规范:•ASTM D-2850   •ASTM D-2850-03a   •ASTM D-4767   •ASTM D-5084   •ASTM D-7181   •ASTM D-7181-11   •BS 1377-6   •CEN ISO/TS 17892-11
                 •CEN ISO/TS 17892-8   •CEN ISO/TS 17892-9


产品特点

可放置于桌面的系统

试件安装和处理简单

试件尺寸可达100mm

围压最大达 2MPa/10MPa/20Mpa

轴向载荷可从7kN到50kN

微处理器控制的精确加载

通过带有控制软件的 PC 直接操作设备(可提供通信协议)

通过软件使用外部或内部位移传感器进行位移闭环控制

用于将数据快速传输到 PC 的以太网端口

▍ 兼容LABVIEW©

▍ 用于测量和闭环控制轴向载荷的水下荷载传感器,摩擦影响最小

▍ 实时数据和图形显示

▍ 根据选定的终止条件全自动调整加载阶段

▍ 使用精确位移传感器进行精准的沉降控制

▍ 通过PC控制全自动测试程序并进行监控,最多12套装置同时独立


主要配置

① Bishop&Wesley三轴室
② 水下荷载传感器
③ 线性位移传感器
④ 自动体积压力控制器(VPC)对轴向应力和应变进行闭环控制
⑤ 自动双通道体积压力控制器(VPC)对围压和反压进行闭环控制
⑥ 孔压传感器测量孔压变化并可进行B值计算
⑦ 可选配高级数据采集系统以配置更多传感器
⑧ 软件可实现各种应力路径试验和其他试验


Bishop&Wesley三轴室

三轴室是一个液压驱动的静态应力路径三轴室,不需要任何传统的反力架来提供轴向应力,因为垂直负载是由液压通过下部的活塞进行施加的。三轴室和底部压力室都用特殊材料密封。压力由先进的体积压力控制器提供。 试件上施加的最大载荷取决于活塞面积的大小和体积压力控制器的最大压力。
液压传导介质是水,通过控制底部压力室内的压力,从而控制轴向位移和荷载,压力控制器的准确性在这里体现出充分优势。
三轴室的刚性良好,形成内部框架(拉杆),可在三轴室关闭之前,在试件上安装连接好所有的水下传感器。

应力路径三轴仪

主要特点

紧凑测试单元
水下荷载传感器集成在顶部板之上
三轴室罩子由透明聚合物制成,附有碳纤维绷带,安全且支持更大压力(最高至2MPa)
易于处理和制备试件
通过穿线端口,内部传感器可以直接对试件进行测量,例:•局部径向变形 •局部轴向变形 •局部轴向载荷 •中平面孔隙压力 •非饱和测试条件 •弯曲元组件 •温度测量  

技术参数

试件尺寸/s

38mm~50mm / 70mm~100 mm

围压范围

2 MPa /10 MPa / 20 MPa

最大轴向荷载

7kN / 25kN / 50kN

机电作动器最大荷载

50kN

压力精度

0.1% F.S

压力分辨率

0.1 kPa

体积控制精度

0.1% F.S

试验温度范围

用户定义



单路体积压力控制器

自动机电压力体积控制器是一种注射式无脉冲泵,可精确产生和调节压力,并为不同应用(例如 用于不饱和测试的围压、反压)
具有不同的压力控制模式,例如使用该泵可提供恒定压力、梯度压力、恒定体积流量。 它具有节省空间的紧凑设计(壁挂式或桌面使用),并具有不同的压力控制模式(例如恒压、梯度压力、恒体积流量)。
两台泵可以产生围压和反压,结合孔隙水压力传感器和软件,适用于所有类型的自动测试,这些测试可以软件中编制。

应力路径三轴仪


静态控制器

MultiCon 是一种紧凑型数据记录系统,开发用于采集模拟输出信号 (±0-10V) 的传感器,并将它们转换为数字信号,然后将其传输到 PC 进行存储。它是一个 13 位(可选 16 位)的控制和数据采集单元,可选4、8 或 16 通道,可以最大量采集到测量值,例如静态过程的荷载、位移和压力。

测量数据可以被连续捕获,并且可通过选装的数据捕获软件 (GEOsys)进行同步查看,数据以ASCII格式进行保存。 这样,数据可以用于其他任何的数据分析软件。
数据转换终端用于连接多达 8 个传感器(带有内置前置放大器/测量放大器的传感器)。
传感器的模拟输入位于 MultiCon 背面,提供24 V电压。传感器输入口可兼容标准信号输出为 ±0-10 V(±0-2.5 V 或 ±0-5 V 也可选用)。

应力路径三轴仪



GEOSYS 软件

GEOsys 是 Windows 版多功能模块化控制和数据采集 软件。通过图形用户界面上的结构化 Windows 指令对 复杂的用户可编辑的试验序列进行简单的编程。

GEOsys 利用灵活的可编程系统来控制试验设备,以协 调各种试验操作。灵活的操作面板提供了用于配置设备 的工具,用于执行加载过程的编辑器以及用于数据分析、 显示和日志的功能。

该软件支持试验环境的模块化结构,从而实现灵活的配 置,满足用户特定的需求。 该软件的重要关键功能是,用户可以通过图形化用户界 面,使用结构化的视窗操作,简单、自由地编辑标准或 复杂试验序列。

Geosys 软件拥有强大的功能,它不仅与我们的产品兼容,而且 还可以与其他制造商的硬件一起使用,从而为类似或更 高级标准的硬件提供数据采集和过程控制。

主要特点

▍ 独特的平台,可以执行所有满足用户需求的动态和静态试验,无论是土壤、沥青、岩石还是其他相关的建筑材料

▍ 控制和数据采集软件

▍ 实时、同步、闭环控制所有连接的执行机构

▍ 可编程试验序列控制和公式编辑器(升级版)

▍ 使用真正的并行配置通道,为每个通道提供完整的实时数据采集和闭环控制

▍ 灵活且用户友好

▍ 同类厂商的配套功能

▍ 有关 ASCII 数据转换的选项

▍ 即使在运行过程中,也可以对 PID 参数进行调整,以适应材料的变化来优化参数

▍ 用户角色分为管理员、服务人员、开发人员、实验室助手,方便管理,减少出错的几率

▍ 与 OS 平台无关的软件(例如 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX)

▍ 用户可在图形用户界面上,通过结构化的视窗操作,简单、自由地编程标准试验或复杂试验序列

▍ 任意数量的通道或设备,同步且独立的实时、闭环控制,例如轴向荷载、围压、孔隙水压力以及孔隙气压等

▍ 管理用户配置的硬件、传感器、计算结果等

▍ 多语言:中文、英语、德语、俄语、波兰语等


土力学真三轴试验模块

GEOsys专为闭环控制的静态和动态试验而设计,适用于材料试验中的所有试验应用,例如应力控制、应变控制、应力路径、循环。可加载正弦波、矩形、三角波和自定义波等任何类型的波形。

控制和数据采集软件还具有根据ASTM或BS或其他标准运行试验的不同模块。请注意下面列出的某些试验需要非标配的硬件。根据用户要求,将随主要软件一起提供一个或几个模块,例如:

● 数据采集、处理和设备管理 (DPD) 模块

● 饱和试验模块  ● B值检测模块

● 固结模块(各向同性或各向异性)  ● 渗透性试验模块

● 应力路径模块:线性应力路径 p、q 或 s、t 方法

● 静态剪切模块: UU:不固结不排水三轴试验(总应力试验) CU:固结不排水三轴试验,测量孔压(有效应力试验) CD:固结排水三轴试验,测量孔压(有效应力试验)

● 非饱和试验模块  ● K0试验模块   ● 拉伸试验模块

应力路径三轴仪


高压三轴室
高压三轴室是一种高级的高压应力路径 Bishop & Wesley 三轴室,最大池压力可达 10 MPa /20 MPa,轴向载荷可达 50 kN,试件直径可达 50 mm。 三轴室具有温控套件升级选项,可在-20℃至+80℃的温度范围内进行测试。该系统基于三个高压控制器,用于轴向载荷(底部压力室)、围压和反压。

技术参数

试件尺寸

38mm~50mm

试件高度

可达 100mm

围压范围

10 MPa / 20 MPa

最大轴向荷载

25kN / 50kN

压力精度

0.1% F.S

体积控制精度

0.1% F.S


中压体积压力控制器

该系列全自动闭环控制机电式体积压力控制器具有的高品质西门子控制器和触摸面板,可独立使用。泵产生静水压力(高达33MPa.)适用于多种场合。 (围压、反压、渗透性测试等)

应力路径三轴仪


可 升 级 选 项

机电主轴

电动主轴的功能类似于 Bishop&Wesley三轴系统(B&W),在这种方法中,轴向荷载穿过三轴室底部直接施加到试件的基座上。在这种方法中,B&W底部压力室中的液压执行器被电机驱动器取代。三轴室没有顶部,可以抬起后进行试件的设置。底部轴向加载系统可以轻松地从电动版本更换为液压版本 (VPC) 。


试件表面环向应变测量装置

适用于直径从 38 毫米到 100 毫米的试件,包括一个高精度 Lvdt 传感器,并在测试过程中测量试件的平均径向应变。链条由许多小链段组成,可在试件上相互独立滚动。并且可以根据不同的试件尺寸进行配置。

测量范围:± 2.5 mm or ±5.0 mm
精度等级:±0.1 % F.S
工作压力:2 MPa
分辨率:±0.0001m

测量装置具有高品质的测量放大器(线性调节器),每个 Lvdt 的输出信号为 0-10 V,并包括校准证书。


内部轴向变形测量装置

这套装置用于在试件表面准确测量试件的轴向位移,包括两个对向安装的 LVDT 传感器,适用于最大直径100 mm的试件。 它包括不锈钢制成的高度可调固定装置,适用于三轴室。


环境温度控制箱

高压应力路径三轴室由全钢制成,可升级以适用于不同温度范围的工作。必须在出厂前订购此选项。这使用户能够在从-20°C到+80°C的各种温度范围内进行测试(其他温度范围亦可根据要求定制)。由于温度单元由PC控制,可以执行任何类型的温度序列测试。
需要的附件:•所需温度范围内的加热或制冷装置  •温度传感器和连接恒温器系统的附件,用于三轴室温度的闭环控制,并将恒温器连接到计算机  •控制和数据采集软件模块,使PC可以控制温控系统和恒温器  •三轴室保温包裹


试件准备套件

对于每种试件尺寸,配备了试件制备套件,以便用户制备试验用试件

试件制备套件包括:

•用于非粘性材料的对开模

•O型圈拉伸器

•一定量的O型圈

•粘性材料用的承膜筒

•100张滤纸

•一定量的乳胶膜


弯曲元测试元件

真三轴试验系统能够轻松添加弯曲元试验装置,并通过其附件进行弯曲元试验。

压电元件可轻松安装在试件的上帽和底座内,以执行弯曲元试验或压缩波波速试验。现有的三轴室设计之初就考虑了增加压电传感器,而无需对三轴室进行任何额外的升级。

可更换的弯曲元组件可用于35mm至100mm的任何试件,并设计完全兼容三轴试验设备,并可用于其他系统,例如共振柱试验系统、固结仪、简单剪切试验系统或标准剪切试验系统。

集成纵向和横向弯曲元的试验,可在相对的面上进行S波和P波的传播测试。


非饱和土试验组件

通过增配一些硬件,系统可升级为非饱和土试验系统。 根据所选的试件及试验方法的不同,加配的附件可能会有所不同。例如,陶土板、气压控制器(APC)、非饱和土力学软件模块等。


无气水生产系统

这套集成装置可提供气体含量极低的无气水,可为不同测试提供无气水,标准容积从20 升起。






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