大型三轴试验系统
大型三轴试验系统
大型三轴试验系统
大型三轴试验系统
大型三轴试验系统
大型三轴试验系统
- 设备名称:
大型三轴试验系统
- 型号:
大型三轴仪
- 制造商:
德国APS-WILLE Geotechnik
产品介绍
  • 产品简介
  • 标准规范
  • 特点优势
  • 技术参数
  • 软件
  • 升级选项
产品简介

大型双向动三轴

德国WILL大型三轴仪试验系统是根据客户的试验要求定制化的系统。用于对大粒径试件进行静态和动态测试,例如:大坝砾石、铁路道砟、碎石等。德国WILLE大型三轴仪为用户提供很大的灵活性,可以对不同尺寸的样本进行高速动态加载测试。测量和控制的准确,以及不同的升级模块,使配置满足您所有测试应用需求。


当您有任何测试需求时,我们都可以帮助您配置系统并予以实现。大型三轴仪系统配备了高达10KHz的强大动态控制器,这使大型三轴仪在动态测试领域非常具有特色。独特而灵活的软件以及组件,为您提供了以更好的方式运行和使用设备可能性。


加载架为伺服液压式,可对直径达600mm的试件进行高达1000kN的加载。(超大三轴可根据要求定制,试件直径可达1000mm)。柱间距很宽,即使大型三轴室也可使用环境箱和熔炉。加载架配有气动滑动系统,可轻松将三轴室移出加载区域,使操作员可以更轻松地进行试验的设置处理。

高质量的大型三轴仪测试系统是一种模块化解决方案,基本上由双柱刚性加载框架、动态作动器、具有 24 位分辨率的多通道高速控制系统组成。控制系统用于控制动态轴轴向荷载、围压、反压、可选空气孔隙压,以及应变测量组件等。强大的多功能GEOsys软件支持所有测试程序,可以很好地访问所有测试阶段。

大型三轴试验系统

主要配置

① 动态伺服液压加载架

② 液压动力组件

③ 大型三轴室

④ 可移动上横梁 (自动调整)

⑤ 围压自动体积压力控制器 (动态和静态)

⑥ 反压自动体积压力控制器 (动态和静态)

⑦ 动态控制器

⑧ 可实现各种静态测试和动态测试的软件


伺服液压动态加载架

加载系统经过专门设计和制造,安装在重型钢台上,可对大试件进行动态测试。冲击油缸安装在自动液压可调的横梁上,横梁高度可根据要求调整,方便进行混凝土、土壤、四点弯曲等各种试验。可配置配不同流量的伺服阀,以获得所需的动态加载幅度。电控单元位于位于上横梁特殊的隔音罩中,作动器及其所有附件均已封闭以进行保护。

大型双向动三轴    大型双向动三轴

气动滑动系统可以轻松地将三轴室移出加载区域,从而为操作员提供了更轻松的试验设置处理。


试验数据

数据说明了大型三轴仪在零负载情况下的动态性能特性,实际性能将取决于被测试件和系统中选择的组件,动态性能曲线是标准伺服阀的结果。


液压源

液压动力源系列为作动器、液压增压器和伺服液压试验系统提供平稳的液压流体,以满足试验需求。由于液压系统的动态性能取决于输入油的流量和压力,因此我们提供广泛的流量范围以满足您的试验所需的动态性能。所有组件都安装方便,易于操作。

液压动力源的一个主要特点是它们提供满足需求的流量控制,有210、280 或340Bar等。可以位于加载架旁边或离加载架较远的地方。油水热交换器或风冷热交换器控制流体温度。当流体温度超过预设值时,温度开关会关闭液压动力源,前面板上相关的的灯会亮起,用于指示温度超限。可应用户要求提供闭环再冷却器系统(用于油/水冷却的冷水机),而且可集成到设备中。

大型三轴试验系统

主要特点

• 产生顺畅的液压流体且无抖动

• 流量范围从 3.8 LPM 到 54 LPM

• 采用特殊隔音罩,噪音水平低

• 自动变流量/恒压

• 液压源可以直接从它的前面板操作,或者作为附加选项,通过位于试验台的遥控器来操作

• 有物理紧急停止按钮

• 高温度保护

• 很小用水量的恒温调节阀

• 安静的内啮合齿轮泵,持续供油

• 带电气保护模式的电机功率指示

• 使用寿命长

• 所有液压源包括以下部件:高压伺服阀、热交换器、液压油加注口、液压软管(标准长度)、液压油滤清器、油压和/或液位计、温度指示器、紧急停止按钮、多重隔振装置、安静的内啮合齿轮泵、泄压阀

• 提供控制软件

• 多种油箱容量

升级选项:循环水系统(冷水机),减少冷却用量、风冷型和水冷型


前面板布局

大型三轴试验系统

指示灯:主开关、紧急停止、“开始”、“启动”(指示灯)、重置、压力表、油滤(脏)、油位低(闪烁)、油温高(闪烁)、电机温度:油泵电机过载、急停:按下急停按钮后亮起


风冷方式

风冷方案使用大风机,迫使冷却空气通过散热器的叶片,以快速有效地降低液压油的温度。液压油在散热器中循环冷却,重新进入工作状态。对于大流量的液压源,风机需要产生更多的冷空气,或建议使用水冷方按。

 

水冷方式

在这种方案中,冷却水降低液压油的温度,使其达到工作温度条件。根据液压源的流量,需要正确计算水流量以提供非常好的性能。采用水冷方式的液压供给系统的噪音水平低于风冷方式。例如,流量为7 LPM的液压源,水冷方式的噪音水平为51db,非常安静,而风冷方式为62db(该值以1米距离测量)。


大型三轴室

大型三轴仪的三轴室专为高要求高质量静态和动态土壤测试而设计,适用于需要测试大尺寸的大粒径土试件。三轴室采用坚硬的不锈钢结构,带有透明聚合物圆柱外罩,采用碳纤维增强材料进行加固,三轴室压力高达1 MPa。 对于超过1 MPa 的压力,则采用钢的外罩。这保证了测试期间很小的三轴室膨胀。试件尺寸可达500mm和1000mm高度。

大型双向动三轴

静态围压和反压系统

根据试验需求以及其他技术要求,选择不同压力范围、系统配置、设备材质的加压系统。这些围压、反压加载系统,可以 单独实现自动控制、也可以配合电脑软件执行高精度的试验,如饱和、应力路径、应变路径、渗透率、K0 等。


A) 气压控制器 (APC)

该系列的标准配置包括产生气压(例如围压和孔压)的一个气压控制器(APC),作为将气压转换为液压的一套气压水压转换囊和一个自动水量测量装置以测量体积变化。全自动系统,通过PC和专用软件进行控制。

工作压力: 可达2MPa

输出压力通道数 : 2个,控制围压和反压 (可升级到3个,用来做非饱土试验)


B) 体积压力控制器 (VPC)

该配置包括两个用于施加反压和围压的体积压力控制器。采用注射式无脉冲泵,可准确产生和调节压力,并针对不同的测试要求在各种范围内提供准确的流量控制。

体积压力控制器的控制可以通过使用触摸面板或通过PC和专用软件轻松完成,非常方便且易于操作。

伺服电机控制静三轴试验系统     伺服电机控制静三轴试验系统            

数据采集系统

数字高速高分辨率可扩展实时控制和数据采集系统,24位分辨率,高达10KHz 的控制和数据采集。动态控制器适用于电机控制系统和液压控制系统。可驱动±10V的液压设备,能够采集各种传感器的信号,例如荷载传感器、LVDT、应变计、引伸计、热电偶等。

控制器功能强大,允许通过智能传感器插头对测量传感器和控制参数进行模块化设计,模块可存储校准参数,因此可以根据应用灵活使用。

电机控制动三轴试验系统    电机控制动三轴试验系统

主要特点

• 多达32个低噪声闭环控制通道,用于静态和动态试验

• 每个轴24位分辨率(例如,力、位移、压力、应变等)

• 具有数字控制器参数设置和所有控制功能之间的无扰切换

• 所有控制功能之间平滑转换

• 完整、同步传输数据,无任何数据丢失

• 数字可调控制器参数(PID 参数)

• 简单灵活的试验或设定点参数调整

• 外部连接的I / 0处理

• 使用电脑软件进行配置和设置

标准规范

• ASTM D-2850  

• ASTM D-2850-03a

• ASTM D-3999-91

• ASTM D-5084

• ASTM D-5311

• ASTM D-7181

• ASTM D-7181-11  

• BS 1377-6  

• BS 1377-8  

• AASHTO T-292  

• AASHTO T-294  

• AASHTO T-307  

• AASHTO T-307-99  

• AASHTO TP-46  

• AS, JGS standards

特点优势

• 大型双向动三轴配备高刚度结构和高精度对中的加载架

• 可选落地式和桌面式

• 很低摩擦系数的双作用作动器

• 循环加载系统专为应力、应变或位置控制测试而设计

• 动态荷载能力高达1000kN-20Hz

• 适用于直径达600mm的试件

• 适用于各种尺寸的试件准备工具

• 三轴室有不同压力范围,高达4MPa

• 包括不同测试模块的软件,例如:标准静态三轴测试(CD、CU和UU)、应力路径测试、动态测试等

• 以太网连接,可将数据快速传输到 PC

• 多种升级选项,例如非饱和、循环围压、高压三轴室等

• 可以为试件提供不同类型的加载波形,例如:正弦波、方波、三角波、矩形波和用户定义的波形。

• 通过带有控制软件的 PC 直接操作设备(可提供通信协议)

• 用于监测传感器和测试流程的高速动态控制器(2,5KHz 或 10 KHz)

• 气动滑动系统方便三轴室移动


亮点

• 低噪音-静音机

• 加载框架无需气压

• 低维护

• CE 标志

• 不同的升级选项

• 包含所有测试模块的完整软件

• 可选的滑动系统,便于操作三轴室

• 宽大效率高的测试区域

• 准确/可重复的结果

• 上横梁可调(自动/手动)

• 各种流量的液压动力源

• 实验室无需基础设施


优势

• 高荷载-高频率

• 提供用于机械或电气零件的长连接件

• 可选水冷和风冷

• 高达10KHz 和 32 通道的动态控制器

• 先进的软件提供所有用于三轴试验的模块

• 标准波形和用户定义波形

• 以太网连接到 PC 进行数据分析

• 适合不同样本尺寸和测试条件的各种三轴室

• 各种三轴室适用于不同的各种试件尺寸和测试条件

• 适用于小应变测试

技术参数
项目参数指标
静态荷载高达 1000 kN
动态轴向载荷高达 800 kN
频率高达 30Hz
围压高达 2000 kPa
样品尺寸(直径)可达 600 mm


软件

GEOSYS 试验软件

系统由GEOsys软件进行控制,软件按每个客户的配置进行了特定的设置。软件按照预设的试验方法控制系统并采集测试数据。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、自主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,从而为类似或更高标准的硬件提供数据采集和过程控制。

应力路径三轴仪

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、服务、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、自主地编程标准试验或复杂试验序列

• 任意数量的通道或设备,同步且单独的实时、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


土力学三轴试验模块 ( 动、静态 )

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。根据用户的要求,将随主要软件一起提供一个或几个模块,例如:

电机控制动三轴试验系统    电机控制动三轴试验系统

• 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)

• 非饱和土试验模块

• K0试验模块

• 拉伸试验模块

• 动态剪切模块

• 加载模块

• 弹性模量试验模块

• 温控三轴试验

• 动态围压 / 反压模块

升级选项

• 动态围压和反压系统:动态体积压力控制器是一种高精度的电机或伺服液压闭环控制压力系统,可调节循环压力并在各种范围内为不同应用提供准确的流量控制,例如:动态三轴试验系统的围压或反压,也可用于消除使用不带平衡系统的三轴室的动态试验对恒定围压的影响。体积压力控制器可以施加高达4000kPa的压力,并具有高达1000ml的体积变化量,工作频率范围高达10Hz。软件也支持将系统升级为循环围压和反压模块,从而三轴试验可以与此功能一起运行。

电机控制动三轴试验系统

• 非饱和土组件:通过增配一些硬件,系统可升级为非饱和土试验系统。根据所选的试样及试验方法的不同,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。

电机控制动三轴试验系统

• 局部应变测量装置:三轴试验系统有各种类型,可以改进为使用内置传感器来测量荷载、轴向变形和径向变形。 升级后可以获得更准确的数据。建议使用环向测量装置进行K0试验。

电机控制动三轴试验系统

• 弯曲元试验系统: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样的上帽和底座内,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150mm的任何试样,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弯曲元,可用于纵向和横向试验,以便在不同的传播方向上进行 S 波和 P 波试验。

电机控制动三轴试验系统

• 无气水生产系统:这台设计紧凑的装置可制作气体含量非常低的无气水,从而进行各种试验,不同型号容量从20升到60升不等。

电机控制动三轴试验系统

• 温控系统:三轴试验系统根据试验类型,可以升级为在温度控制下进行试验,可定制多种温度范围,-25℃至+200℃。此升级选项需要增配多种附件和组件,取决于主系统原来的配置,包括硬件和软件。温度控制系统也可以通过电脑控制,可以执行任何种类的温度试验程序。

电机控制动三轴试验系统