概述

　　在大型土木工程中，比如道路路基、水利水電、邊坡工程中常常會遇到粗顆粒土的問題，由于土顆粒大，試樣尺寸相對也要大，常規的土工儀器往往無法完成測試要求，就需要購買大型土工三軸測試系統。

　　本套設備能夠實現動態和靜力條件下大三軸試驗的所有功能，主要包含如下：

　　能夠完成應變控制式和應力控制式的UU、CU和CD的三軸試驗，還可以用于各種應力路徑試驗，土石壩高壓三軸滲流實驗；

　　能夠實現試件的各向同性固結、各向異性固結、K0固結，并實現固結與測試過程中的體變和孔壓測試；

　　加載架可實現低頻循環加載，如架子啊正弦波、隨機波、三角波、方波、地震波導入及任意用戶自定義波形；

　　軸壓采用電液伺服控制，圍壓采用電汽伺服控制，反壓采用更高精度的步進電機控制，而且可達無限排水體積；

　　能夠實現應力、孔壓和軸向變形、側向變形、無限容量體變的高精度量測，體變測量精度可達0.001ml；

　　具有全自動Windows版本專用試驗控制、數據采集、實時反饋的試驗軟件；

　　可同時獨立施加、改變和控制試樣的軸向荷載、圍壓和反壓及加載速率，也可以全自動聯動控制等；

　　能夠實現k0固結、應力路徑三軸試驗模塊（p-q和s-t模塊）；

　　能夠實現三軸蠕變試驗模塊（分別和分級加載試驗）、傳感器標定模塊；自動采集、實時保存各類參數，可根據試驗方案設計對試驗模塊進行任意的組合；

　　壓力室

　　可以提供各種壓力室用于三軸實驗，可以滿足不同尺寸的試樣要求。對于粗顆粒土大型三軸儀，我們推薦可以容納最大300mm直徑，高度600mm的試樣的大型三軸壓力室。

　　公司秉承為客戶負責的態度，設計上趨于保守，壓力室的承壓能力一般為額定耐壓能力的2倍以上。對于1Mpa的壓力室，其耐壓能力不低于2Mpa。對該項目我們提供的壓力室，其耐壓能力不低于6Mpa。此外，壓力室與氣動臺座和管道連接,可以方便的使壓力室滑動，臺座具有足夠的剛度，可確保在荷載下不產生附加變形,含一鍵自動液壓壓力室提升裝置，方便試樣的安裝和拆卸。

　　高剛度高精度電機伺服加載主機系統

　　電機加載系統主要適用于高量程，高壓力，大尺寸的土壤或巖石實驗。本次提供的1500kN高精度電機加載系統。電動驅動的力控制加載架，軸向力控制范圍最大可達1500kN。這款加載架具有很大的剛度，可用于單軸壓縮或者三軸實驗。它具有無限剛度標定系統，可以實現更精確的位移以及力控制。高剛度的加載架本身保證了更加精確的測試結果，特別是巖石試樣測試。非常適合科研的室內實驗，由于其不需要液壓源也不需要氣壓源，運行安靜平穩。

粗顆粒土大比尺三軸試驗系統-1500kN加載架

　　產品特點：

　　不需要額外的液壓源或氣壓源，僅需220V電壓即可驅動，實現1500kN的軸向力控制

　　軟件內部預置了載荷標定，使其可以自我補償加載架的彈性形變，以實現無限剛度

　　可獨立進行各項控制或者通過USB連接PC控制,具有LCD顯示器的控制面板，可實時顯示設備各種狀態及錯誤提示。

　　可通過曲線控制力和位移，預置斜坡、三角波、正弦波、方波曲線以及用戶自定義波形

　　用戶可自定義任意波形通過電腦下載到加載架中

　　迅速達到設定的力或者位移

　　最大支持300mm壓力室

　　配套4通道采集儀（非外置型采集儀），可采集孔壓、軸壓等各類傳感器

　　產品應用范圍：

　　結合高壓體積壓力控制器，可用于大壓力的三軸測試系統

　　可單獨使用，進行軸向加載

　　可升級為標準三軸系統，進行標準的三軸實驗（UU、CU、CD），K0固結、應力路徑等實驗，配合不同的設備，也可升級為固結系統，實現快速固結、CRS、CRL等實驗；也可升級非飽和土三軸系統

　　可在GeoSmartLab的基礎上做二次開發，使用戶迅速搭建自己的實驗環境。實現自定義實驗

         產品參數：

         圍壓/反壓體積控制器

　　將會提供2套16000cc/6Mpa壓力/體積控制器用于施加反壓和圍壓，控制器帶有自動壓力和體積的溢出保護，體積精度為±0.05ml，壓力精度為量程的0.1%，體積變化測量和顯示為1立方毫米（0.001ml）。該控制器為為單聯結構，非多臺小體積控制器串聯使用。

　　高壓體積壓力控制器(HVPC)是一種高精度嵌入式的體積壓力控制儀表。不同型號的壓力范圍從0.2到70MPa，體積范圍從200ml到16000ml。主體材質為304不銹鋼，加壓介質為無氣水。

　　HVPC可以通過USB連接電腦，使用GeoSmartLab巖土綜合測試軟件完成各種標準的巖土實驗；SVPC同時也提供了標準的設備驅動供用戶自己的軟件或第三方軟件自動控制SVPC的各項功能；SVPC也可作為一個獨立的設備通過鍵盤進行操作。

　　孔壓測量

　　使用6Mpa孔隙水壓力傳感器，帶數據接口的電子聯結頭，精度為全量程的±0.1%，分辨率1Kpa。孔隙水壓力傳感器，簡稱孔壓傳感器，主要用來測量孔隙水壓力。通過GeoSmartLab軟件的自標定功能，客戶可以自行通過外界壓力測量系統，或者控制器對孔壓進行檢測或者標定，從而確保系統的精度和準確度。

　　荷重傳感器

         荷重傳感器

　　本套設備含1500KN荷重傳感器，精度為滿量程的0.03%。荷重傳感器一般是用來測量試驗過程中軸向力的大小。

　　根據安裝方式不同，分為外置荷重傳感器和內置水下傳感器。外置荷重傳感器安裝在壓力室外部，通過傳力桿測量試樣收到的軸向力，這種傳感器一般適用于壓力架。而內置傳感器則安裝在壓力室內部，整個傳感器淹沒在水中，直接測量試樣的軸向力。采用這兩種傳感器的目的都是一樣的，即都是為了測量試樣軸向力。在這里要特別注意的是軸向力和荷重傳感器讀數的區別，這也是兩種傳感器的區別。

　　其中，外置荷重傳感器得到的軸向力為：

　　軸向力=荷重傳感器讀數＋圍壓×(試樣面積－桿面積)

　　水下荷重傳感器得到的軸向力為：

　　軸向力=荷重傳感器讀數＋圍壓×試樣面積

　　即不需要經過傳力桿面積的修正。

　　荷重傳感器的量程可以根據客戶的需要來進行選擇。未來可以增加小量程傳感器，用于提高系統的精度，滿足軟土等小量程測試需求。

　　全自動應力路徑三軸測試軟件

　　一套合格的設備，必然是軟件和硬件完美結合的產物，也是自動化三軸測試系統最重要的一環。所有的控制器不僅具有手動加載的能力還可以完全由計算機控制，不需要任何的人為干擾和操作，大大提高了系統的可靠性和精度，提高了實驗效率，減少工作時間。除傳感器之外，所有設備都直接與計算機連接，不需要任何的轉化裝置。所以，該設備系統配置一目了然，即使遇到問題，操作人員都可以輕松加以排查，這樣極大的縮短了維護時間，提高設備的使用率。

　　GeoSmartLab是自主開發的一套巖土綜合平臺測試軟件，支持Windows10和11系統。軟件主體分為設備管理部分、試樣屬性部分、載荷步創建部分、實驗操作部分以及數據處理部分。軟件管理部分可以連接操作并讀取所有的儀器設備：試樣屬性部分定義了該實驗所需的所有試樣屬性；載荷步部分可以創建各種實驗步驟，例如飽和、固結、靜三軸、高級加載、應力路徑、動三軸等等；實驗操作部分可以查看所有相關數據的實時數據以及實時曲線，并可控制實驗的開始和結束；數據處理部分可以對大的數據包進行Excel分割或者數據庫轉換。整套軟件簡潔明了，豐富易用，提供中文以及英文兩種版本。非常適合于科學研究以及工程應用。用戶還可聯系定制特有的載荷步模塊，以實現用戶的特殊需求。

　　除了GeoSmartLab軟件的主體部分，軟件還包含了單獨控制每個儀器的小軟件模塊，例如單獨控制體積壓力控制器的軟件以及單獨控制加載架的小軟件等等。每個小軟件都具備控制和采集的功能。

　　此外為了方便結合用戶自己編寫的軟件去控制我們的設備，也提供一些設備的COM驅動，例如有些用戶購買了體積壓力控制器，結合COM驅動實現了在Matlab、VB、Labview等軟件中對體積壓力控制器的控制。

　　總之GeoSmartLab是一套具有完全知識產權，可以靈活使用的巖土綜合軟件測試平臺。

　　試驗模塊：

　　基礎模塊：數據采集、反壓飽和模塊、B檢測、傳感器標定、k0固結

　　固結試驗：各向同性固結、各向異性固結

　　常規試驗：UU（不固結-不排水）、CU（固結-不排水，測孔壓）、CD（固結-排水，測體積變化）

　　高級模塊：應力路徑試驗（p-q和s-t模塊）、三軸蠕變試驗（分級加載）

　　后處理模塊：可選擇3個不同圍壓的試驗數據，莫爾圓繪制、黏聚力（C）與內摩擦角（φ）自動計算

　　功能特點：

　　全自動控制：試驗過程、數據采集與保存全自動化

　　控制模式：支持應變式/應力式控制

　　數據顯示：3個實時顯示界面，雙Y坐標繪圖（可自定義X/Y軸參數，同時顯示3個圖形窗口）

　　雙Y軸坐標顯示（X軸支持時間/應變/應力切換，雙Y軸可配置應力、應變、孔隙水壓力等16種參數）

　　實時3窗口同步顯示（單窗口支持獨立坐標軸設置，支持曲線疊加對比）

　　交互功能：曲線縮放、坐標點顯示、圖表復制/保存/打印

　　多模塊組合：支持試驗模塊自由組合，滿足復雜試驗設計

　　主要配置清單