动态高压低温三轴试验系统
动态高压低温三轴试验系统
动态高压低温三轴试验系统
动态高压低温三轴试验系统
动态高压低温三轴试验系统
- 设备名称:
动态高压低温三轴试验系统
- 型号:
冻土动三轴
- 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

动态高压低温三轴试验系统

多年以来,德国WILLE成功地提供了不同试验范围的、用于岩土工程试验的三轴试验系统。这些产品为用户提供了很大的灵活性,可以高精度运行试验,并为系统添加各种升级模块满足所需的试验需求。冻土三轴仪温度控制系统,拥有高准确度和性能,用户可以在不同温度条件下进行试验,从低温冻土试验到高温膨润土试验。独特而灵活的软件及组件,让用户可以更好的使用设备和运行试验。


该系列土力学三轴试验系统是为在不同温度条件下对土样进行应力路径三轴试验而设计制造的。许多试验需要对试样进行高温或低温的温度控制,这就需要一个设计简单的系统,能够避免试验过程中试样出现任何温度梯度,并形成稳定的恒温条件。德国WILLE可以根据需求为用户进行定制冻土三轴仪,例如用电机或液压作动器提供静态或动态荷载,普通 2MPa 的围压压力或高达32MPa的 高围压压力,低温试验或/高温试验,可以一起配置以满足试验需求。温度控制系统可将试样温度控制在-30℃至+200℃范围内。


德国WILLE使用专门的解决方案来控制三轴室的温度,即双层壁温控 (DWTC) 三轴室,无需使用内部盘管进行加热/冷却,无需占用三轴室内部的空间,让安装内置应变测量装置变得简单。 强大的 GEOsys 软件支持所有试验程序,可以很好地操控试验,用户可以自己编程,根据试验需求编辑和运行自定义试验程序。

动态高压低温三轴试验系统

主要配置

① 伺服液压加载架(可选伺服电机加载架)

② 液压动力源

③ 三轴室(THM 型)

④ 底座滑动机构,便于操作三轴室

⑤ 动态围压体积压力控制器

⑥ 动态反压体积压力控制器

⑦ 温控系统,由 GEOsys 软件控制加热和冷却

⑧ 动态控制器

⑨ 软件,支持各种静态和动态三轴试验


加载架

德国wille的加载架有强大的功能,成为执行复杂或普通土力学试验的理想选择,其特点是设计坚固。设计制造不同类型的加载架以对试样施加静态或动态载荷,这些加载架涵盖了地质力学试验的荷载和频率范围。静态电机加载系统,荷载范围高达250kN,动态系列有电机或伺服液压型号,用户可以根据需求在这些型号中轻松选择。

静态电机加载架,荷载高达 250kN

动态电机加载架,可选 60kN-5Hz/25kN-10Hz

动态伺服液压加载架,荷载高达 1000kN、频率高达40Hz

• 静态电机加载架:微处理器电机控制的通用加载架 UL 系列集成了力、位置和速度控制,用于应变、应力或位移(位置)的闭环控制,包括高质量数据采集和控 制器,可以更好的方式使用设备和运行试验。

• 动态加载架:动态电机加载架或动态伺服液压加载架,用户能够对试样施加大范围的动荷载。该系列加载架带有高达10kHz的强大动态控制器,从而使得该系统在动态试验领域具有独特的功能。配合独特而灵活的软件以及组件,用户可以更好的方式使用设备和运行试验。


温控三轴室(双层壁型)

该系列三轴室采用特殊的双层壁技术,以很小的试样温度梯度提供非常高的试样温度控制性能。

温控由双层壁三轴室及其内部的热交换器实现,与具有闭环温度控制的高精度恒温循环油浴相连。这种设计为用户提供了一个很大的优势,可以轻松迅速抬起三轴室。传统方法中,用户需要抬起三轴室、拆除内部盘管,需要很长的时间。 在双层壁温控 (DWTC) 三轴室中,不需要在试样周围放置用于热传导的盘管,不占用三轴室的内部空间,让安装试样更加简单,并缩短安装时间。双层壁温控三轴室,节省的空间可用于内置传感器的安装,使得需要测量局部应变的试验非常容易实现,例如水泥、土壤或粘土的三轴试验。带有相关附件的三轴室,用户可以在不同范围内控制和监测三轴室内部的温度,一般温度范围如下:

• -30℃~环境温度

• 从环境温度~+200℃

• -30℃~ +200℃

静态高压低温冻土三轴试验系统    静态高压低温冻土三轴试验系统

主要特点

• 特殊传热方式

• 无需内部安装加热 / 冷却盘管

• 易于安装试样和传感器

• 热电偶线缆直接穿过耐压过孔

• 专为内置传感器设计,例如:内置水下荷载传感器、内置应变测量组件(轴向和径向)、 超声波试验组件、弯曲元组件(垂直/水平)、 声发射试验组件 、 温度测量传感器

• 温度范围从 -30℃~+200℃

• 压力范围高达 32MPa

• 试样直径从 38 ~150mm

• 试样的长径比为 2 或 2.5


温控系统(加热和制冷)

带风冷系统的温控循环油浴可以控制内部油浴的温度,也可以通过循环液体控制其他外部设备的温度。

• 准确的温度控制

• 不锈钢制成的保温浴

• 大显示屏,明亮的 5.7 英寸触摸屏,具有图形功能和友好的导航菜单

• 采用即插即用技术的多点触控控制器

• 强大的压力 / 循环泵

• 所有重要的操作参数和温度值都整齐地显示在触摸屏上

• 集成的 USB 和以太网端口允许连接到 PC 或网络,用于远程控制或数据传输

• 5 点校准

• Pt100 传感器连接

• 循环油浴配有隔热盖板,以避免形成冷凝水和冰

静态温控三轴试验系统

静态温控三轴试验系统

完整温控系统组成

① 双层壁温控三轴室

② 温度控制系统(加热 / 冷却)

③ 三轴室的隔热外壳,非常大限度地减少热传导

④ 三轴室与温控系统之间所有管道的保温套

⑤ 内部温度传感器,测量三轴室内部的温度

⑥ 荷载传递杆和作动器之间,三轴室底座和加载架之间的隔热板

⑦ 控制和数据采集软件,通过 PC 控制温控系统的所有功能(包括接头和线缆)

⑧ 外部温度传感器,非常大限度地减少温度梯度,以满足温度保护限制值和保护要求(可选)

⑨ 可选配循环泵,增加输送流量和输送压力


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
特点优势

• 各种范围的静态或动态荷载

• 电机或伺服液压加载系统,涵盖全部所需的荷载和频率

• 试样直径可达150mm

• 高达 32MPa 围压的各种三轴室

• 低可达 -30℃度的冻土试验

• 高可达 +200℃的高温试验

• 包括不同试验模块的软件,例如标准静态三轴试验(CD、CU 和 UU)、应力路径试验、动态加载试验等

• 以太网连接,可将数据快速传输到 PC

• 可为试样提供不同类型的加载波形,例正弦波、方波、三角波、矩形波和用户自定义波形

• 各种温度范围的控制系统包括: • 环境温度到 -30℃度    • 环境温度到 +200℃    • 低温 / 高温组合,从 -20℃到 +200℃度

• 多种升级选项,例如非饱和、动态围压、弯曲元、高压三轴等

• 试样安装方便

• 安装了控制软件的 PC 直接操控整个系统

• 用于动态试验的高速动态控制器,用于监测测量值和试验程序(高达10 KHz)


亮点

• 双层壁温控

• 无需内置热交换盘管

• 荷载和频率范围大

• 低噪音 - 静音电机

• 无需气压提供动力

• CE 标志

• 易于使用

• 可提供长期更换的备件

• 各种升级选项

• 包含所有试验模块的完整软件

• 独特的冷却/加热方法解决方案


优势

• 试样安装方便

• 不需要额外的实验室基础设施

• 多达 32 个通道的动态控制器用于动态试验

• 先进的软件,提供所有三轴试验的试验模块

• 标准波形和用户定义的波形

• 以太网连接到数据分析 PC

• 满足各种不同试样尺寸和围压压力的三轴室

• 适用于小应变试验

• 很少需要维护

技术参数
温控系统参数指标
温度范围-55 °C~200°C
温度稳定性0,02 k at~10°C
加热功率2,45kW
冷却功率

1.5 kW at 20°C / 1.0 kW at-20°C

输送泵可达 25L/min
送液压力0,7bar
回液压力0,4bar
油箱容量5Litres
注液量可至 4Litres


软件

GEOSYS 试验软件

系统通过 GEOsys 软件控制,根据用户需求为每套系统专门定制配置和编程,包括控制试验流程、采集、存储所有的数据。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硬件设备的工具、用于执行加载程序的编辑器以及分析、仿真和数据存储功能。

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


三轴试验模块 ( 动、静态 )

GEOsys 专为闭环控制静态和动态试验设计,适用于材料试验中所有试验应用,例应力控制、应变控制、所有应力路径、任何类型的波形,如正弦、矩形、三角形和用户定义波形。 控制和数据采集软件还具有不同的模块,可根据 ASTM 或 BS 或其他标准运行试验。下面列出的某些试验需要额外的可选硬件。根据客户的需求,一个或多个软件模块将与主软件一起交付,例如:

静态温控三轴试验系统     静态温控三轴试验系统

• 数据采集、处理和设备管理 (DPD) 模块

• 饱和试验模

• 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

• 三轴室升降系统:该系统可以在工厂完成升级,升降系统能够加快试验准备过程。无需搬动很重的三轴室,减少了试验所需的时间。


• 冻土双轴试验系统:我们提供多种不同类型和尺寸的双轴试验夹具。能够模拟真实平面应变条件下直接试验。在这个特殊的试验中,可以更准确地评估强度参数和剪切带现象。可提供不同结构类型和试样尺寸。图为专为平面应变试验中的非饱和土试验而设计的特殊型号。

静态温控三轴试验系统

• 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