專利名稱：動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體說，涉及一種動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測
量裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代巖土力學(xué)研究領(lǐng)域，需要根據(jù)用戶不同要求配置圍壓系統(tǒng)、巖石土引伸計(jì)、 高低溫系統(tǒng)、孔隙水壓系統(tǒng)、巖石直剪試驗(yàn)系統(tǒng)及巖石剪切、劈裂夾具等參數(shù)，完成巖石在不同圍壓下的三軸壓縮試驗(yàn)、孔隙滲透試驗(yàn)、高低溫環(huán)境試驗(yàn)。但是，現(xiàn)有設(shè)備在試驗(yàn)過程中不能自動(dòng)精確地控制及顯示試驗(yàn)力、圍壓、軸向變形、徑向變形等參數(shù)，使得測量非飽和體變值變得非常繁瑣。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置， 能夠方便測量非飽和體變值。技術(shù)方案如下一種動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置，包括軸向位移傳感器、計(jì)算機(jī)、測量與電液伺服控制器、位移傳感器、油缸活塞、電液伺服閥、非飽和體變測量活塞、圍壓傳感器、 非飽和體變測量缸、三軸壓力室、軸向加載活塞桿、軸向油缸活塞、軸向電液伺服閥、軸向油缸、活塞桿和試樣容器；所述計(jì)算機(jī)和測量與電液伺服控制器通過電纜連接，所述測量與電液伺服控制器分別與所述電液伺服閥、位移傳感器、圍壓傳感器和軸向位移傳感器通過導(dǎo)線連接；所述油缸活塞和非飽和體變測量活塞設(shè)置在所述非飽和體變測量缸內(nèi)，并通過所述活塞桿相連接，所述電液伺服閥的兩端通過管道分別連接所述油缸活塞兩側(cè)的油室；所述位移傳感器設(shè)置在所述活塞桿；所述軸向油缸活塞設(shè)置在所述軸向油缸內(nèi)，所述軸向電液伺服閥的兩端通過管道分別連接所述軸向油缸活塞兩側(cè)的油室；所述試樣容器設(shè)置在所述三軸壓力室內(nèi)，所述圍壓傳感器通過管道分別連接所述非飽和體變測量缸和三軸壓力室；所述軸向油缸活塞通過所述軸向加載活塞桿伸入試樣容器內(nèi)部，所述軸向位移傳感器設(shè)置在軸向加載活塞桿上。進(jìn)一步在所述活塞桿和所述非飽和體變測量缸之間設(shè)置有密封環(huán)。進(jìn)一步在所述軸向加載活塞桿與所述三軸壓力室和軸向油缸之間設(shè)置有密封環(huán)。技術(shù)效果包括1、利用本實(shí)用新型能夠方便測量非飽和體變值。2、壓力室采用先進(jìn)的密封技術(shù)及自平衡結(jié)構(gòu)，軸壓與圍壓互不影響。3、測量控制系統(tǒng)先進(jìn)，控制精度及自動(dòng)化程度高，容錯(cuò)性強(qiáng)。

[0013]圖1是本實(shí)用新型動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置用于測量動(dòng)靜三軸實(shí)驗(yàn)機(jī)非飽和體變和周圍壓力。下面參考附圖和優(yōu)選實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)說明。如圖1所示，是本實(shí)用新型動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置的結(jié)構(gòu)框圖。動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置的結(jié)構(gòu)包括軸向位移傳感器1、計(jì)算機(jī)2、測量與電液伺服控制器3、位移傳感器4、油缸活塞5、電液伺服閥6、非飽和體變測量活塞7、圍壓傳感器 8、非飽和體變測量缸9、三軸壓力室10、軸向加載活塞桿12、軸向油缸活塞13、軸向電液伺服閥14、軸向油缸15、活塞桿16和試樣容器17。粗顆粒土試樣11做為實(shí)驗(yàn)樣本放置在試樣容器17內(nèi)。計(jì)算機(jī)2內(nèi)部加載有測量軟件，和測量與電液伺服控制器3通過電纜連接，用于即時(shí)處理數(shù)據(jù)和參數(shù)，并向測量與電液伺服控制器3下發(fā)動(dòng)作指令。測量與電液伺服控制器 3分別與電液伺服閥6、位移傳感器4、圍壓傳感器8和軸向位移傳感器1通過導(dǎo)線連接，根據(jù)動(dòng)作指令控制上述元件動(dòng)作。油缸活塞5和非飽和體變測量活塞7設(shè)置在非飽和體變測量缸9內(nèi)，并通過活塞桿16相連接，電液伺服閥6的兩端通過管道分別連接油缸活塞5兩側(cè)的油室。位移傳感器4設(shè)置在活塞桿16上，用于記錄活塞桿16的位移數(shù)據(jù)，并將位移數(shù)據(jù)傳送給測量與電液伺服控制器3。軸向油缸活塞13設(shè)置在軸向油缸15內(nèi)，軸向電液伺服閥14的兩端通過管道分別連接軸向油缸活塞13兩側(cè)的油室。試樣容器17設(shè)置在三軸壓力室10內(nèi)，在試樣容器17 和三軸壓力室10之間的空間充滿水。圍壓傳感器8通過管道分別連接非飽和體變測量缸 9和三軸壓力室10。軸向油缸活塞13通過軸向加載活塞桿12伸入試樣容器17內(nèi)部。軸向位移傳感器1設(shè)置在軸向加載活塞桿12上，用于測量軸向加載活塞桿12的位移數(shù)據(jù)，并將位移數(shù)據(jù)傳送給測量與電液伺服控制器3。在活塞桿16和非飽和體變測量缸9之間，以及軸向加載活塞桿12與三軸壓力室 10和軸向油缸15之間均設(shè)置有密封環(huán)。使用時(shí)，取適量粗顆粒土試樣11放入三軸壓力室10，通過軸向加載活塞桿12向粗顆粒土試樣11施加軸向載荷，并通過非飽和體變測量活塞7向試樣施加周圍壓力，這樣就可以測量粗顆粒土試樣11的非飽和體變。動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置通過電液伺服閥6和測量與電液伺服控制器3控制，可以準(zhǔn)確施加與保持周圍壓力。在軸向通過軸向電液伺服閥14、軸向油缸活塞13 和軸向加載活塞桿12向粗顆粒土試樣11施加軸向載荷時(shí)，軸向加載活塞桿12將伸入試樣容器17，但由于充滿水的三軸壓力室10的體積不變，這將造成三軸壓力室10水壓變化，水壓的變化通過圍壓傳感器8反饋到測量與電液伺服控制器3，又通過電液伺服閥6控制油缸活塞5和非飽和體變測量活塞7動(dòng)作調(diào)整周圍壓力，這個(gè)過程將使周圍壓力基本保持穩(wěn)定。通過非飽和體變測量活塞7、軸向加載活塞桿12的面積，以及他們的位移數(shù)據(jù)，利用計(jì)算機(jī)2就可以計(jì)算非飽和體變值。
權(quán)利要求1.一種動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置，其特征在于包括軸向位移傳感器、計(jì)算機(jī)、測量與電液伺服控制器、位移傳感器、油缸活塞、電液伺服閥、非飽和體變測量活塞、 圍壓傳感器、非飽和體變測量缸、三軸壓力室、軸向加載活塞桿、軸向油缸活塞、軸向電液伺服閥、軸向油缸、活塞桿和試樣容器；所述計(jì)算機(jī)和測量與電液伺服控制器通過電纜連接， 所述測量與電液伺服控制器分別與所述電液伺服閥、位移傳感器、圍壓傳感器和軸向位移傳感器通過導(dǎo)線連接；所述油缸活塞和非飽和體變測量活塞設(shè)置在所述非飽和體變測量缸內(nèi)，并通過所述活塞桿相連接，所述電液伺服閥的兩端通過管道分別連接所述油缸活塞兩側(cè)的油室；所述位移傳感器設(shè)置在所述活塞桿；所述軸向油缸活塞設(shè)置在所述軸向油缸內(nèi)，所述軸向電液伺服閥的兩端通過管道分別連接所述軸向油缸活塞兩側(cè)的油室；所述試樣容器設(shè)置在所述三軸壓力室內(nèi)，所述圍壓傳感器通過管道分別連接所述非飽和體變測量缸和三軸壓力室；所述軸向油缸活塞通過所述軸向加載活塞桿伸入試樣容器內(nèi)部，所述軸向位移傳感器設(shè)置在軸向加載活塞桿上。
2.如權(quán)利要求1所述的動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置，其特征在于在所述活塞桿和所述非飽和體變測量缸之間設(shè)置有密封環(huán)。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置，其特征在于在所述軸向加載活塞桿與所述三軸壓力室和軸向油缸之間設(shè)置有密封環(huán)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種動(dòng)靜三軸試驗(yàn)機(jī)非飽和體變測量裝置，包括軸向位移傳感器、計(jì)算機(jī)、測量與電液伺服控制器、位移傳感器、油缸活塞、電液伺服閥、非飽和體變測量活塞、圍壓傳感器、非飽和體變測量缸、三軸壓力室、軸向加載活塞桿、軸向油缸活塞、軸向電液伺服閥、軸向油缸、活塞桿和試樣容器。利用本實(shí)用新型能夠方便測量非飽和體變值。
文檔編號(hào)G01N3/08GK201983979SQ201120007509
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者劉啟旺, 劉小生, 常亞屏, 張栓旺, 王宏, 趙劍明, 陳寧 申請(qǐng)人:中國水利水電科學(xué)研究院