一、概述

　　三軸(zhou)壓縮試(shi)(shi)驗是測定(ding)土的(de)抗剪(jian)強度的(de)一種(zhong)方(fang)法，它通(tong)常用3～4個圓(yuan)柱試(shi)(shi)樣，分(fen)別(bie)在(zai)不(bu)同(tong)的(de)恒(heng)定(ding)周(zhou)圍壓力(即小主應(ying)力σ3)下，施(shi)加軸(zhou)向壓力[即產生主應(ying)力差(cha)(σ1-σ3)],進(jin)行剪(jian)切直至破壞；然后(hou)根據摩爾-庫倫(lun)理論，求得抗剪(jian)強度參數。根據排(pai)水(shui)條件的(de)不(bu)同(tong)，可進(jin)行不(bu)固(gu)(gu)結不(bu)排(pai)水(shui)剪(jian)切(UU)、固(gu)(gu)結不(bu)排(pai)水(shui)剪(jian)(CU)、固(gu)(gu)結排(pai)水(shui)剪(jian)(CD)等三種(zhong)試(shi)(shi)驗類型。

    TT-ATS1型全自動三軸壓縮儀是基(ji)于三軸(zhou)壓縮(suo)試(shi)驗理論基(ji)礎而研發的，它集(ji)機(ji)械、電子、自動(dong)化(hua)、傳感器技(ji)術(shu)于一(yi)體(ti)。在(zai)硬件上主(zhu)要由三軸(zhou)荷(he)載架(jia)及圍壓/反壓控(kong)制器組成，其(qi)所配(pei)套的系(xi)統軟件可提(ti)供試(shi)驗設置、系(xi)統控(kong)制、數據采集(ji)以及數據處理等(deng)功能，交互(hu)性能良好，該(gai)產品在(zai)原(yuan)有三軸(zhou)儀的基(ji)礎上改(gai)進其(qi)控(kong)制系(xi)統，采用全電路設計，試(shi)驗過程無(wu)需人工干預(yu)，提(ti)高試(shi)驗效(xiao)率。

　　二、主要特點

　　三、可進行的試驗

　　固(gu)結排(pai)(pai)水三(san)軸(zhou)試驗（CD），固(gu)結不(bu)排(pai)(pai)水三(san)軸(zhou)試驗（CU），不(bu)固(gu)結不(bu)排(pai)(pai)水三(san)軸(zhou)試驗（UU）

　　四、升級選項

　　滲透試(shi)驗、應力路徑試(shi)驗、拉伸試(shi)驗、彈性模量試(shi)驗等(deng)。

　　五、全自動三軸壓縮儀主要技術參數

　　☆試樣尺寸：Φ39.1x80mm

　　☆豎向壓力(li)： 0-10KN，精(jing)度(du)0.3%F.S，分辨率1N

　　☆周(zhou)圍(wei)(wei)壓力(li)：配置高精度液(ye)壓體(ti)積(ji)控制器(qi)，液(ye)壓腔容(rong)量(liang)100ml，加壓范圍(wei)(wei)0-2Mpa，內(nei)置液(ye)晶觸(chu)控顯示屏，具有防止(zhi)超(chao)過(guo)壓力(li)和體(ti)積(ji)的(de)自動保護裝(zhuang)置。體(ti)積(ji)分辨(bian)率為0.1ml，體(ti)積(ji)精度為0.1%F.S，壓力(li)精度為0.3%F.S，壓力(li)分辨(bian)率為1kPa。可進行恒壓或(huo)者恒流兩種控制方式(shi)

　　☆反(fan)壓(ya)(ya)(ya)力：配置高精度液(ye)壓(ya)(ya)(ya)體(ti)積控制器，液(ye)壓(ya)(ya)(ya)腔容(rong)量(liang)100ml，加壓(ya)(ya)(ya)范圍(wei)0-1Mpa，內置液(ye)晶觸(chu)控顯示屏，具有防止超過壓(ya)(ya)(ya)力和體(ti)積的自動保護裝置。體(ti)積分(fen)辨(bian)率為0.1ml，體(ti)積精度為0.1%F.S，壓(ya)(ya)(ya)力精度為0.3%F.S，壓(ya)(ya)(ya)力分(fen)辨(bian)率為1kPa。可進行恒(heng)(heng)壓(ya)(ya)(ya)或者恒(heng)(heng)流(liu)兩種控制方式

　　☆孔(kong)隙壓力(li)：配(pei)置0-2Mpa高(gao)精度(du)壓力(li)傳感(gan)器，精度(du)0.3%F.S，分辨率1kPa

　　☆排水(shui)體變：由反壓液壓體積控制器測量，精度高(gao)，可靠性好，大排水(shui)量0-100ml，分辨率(lv)0.1ml

　　☆三(san)軸(zhou)荷載(zai)架：大出力(li)20KN，配置(zhi)液晶觸控(kong)顯示屏，實時顯示位移、荷重、孔壓等參(can)數(shu)，可電(dian)腦控(kong)制全自(zi)動控(kong)制；應變速率0.001-4/min，無(wu)級(ji)變速，相對誤差≤3%

　　六、系統組成配置和選項

　　☆數據采集和數字控制系統

　　該(gai)系統采(cai)用 32 位高(gao)速 ARM 處理器(qi)，配(pei)合數(shu)字(zi)電路對位移和荷載進行閉環控(kong)制；配(pei)有 24 位數(shu)據采(cai)集（A/D）；配(pei)有高(gao)精度比例閥，能夠穩(wen)定的(de)控(kong)制圍壓壓力(li)；配(pei)有 640x480 液晶顯(xian)示觸 控(kong)屏， 顯(xian)示各項(xiang)試驗指(zhi)標；配(pei)有高(gao)速 RJ45 網絡口，實現與(yu)計(ji)算機軟(ruan)件通訊。

　　☆高精度步進電機加荷系統

　　采用步進電(dian)機控制(zhi)加荷系(xi)統，能高(gao)(gao)效、高(gao)(gao)精(jing)度實現(xian)軸向加載控制(zhi)；該系(xi)統為三軸實驗的重要環節，

　　不僅(jin)為試樣施(shi)加(jia)軸(zhou)向荷(he)載，同時還(huan)有土樣位(wei)移(yi)測(ce)量和軸(zhou)向壓力(li)測(ce)量的關鍵功能(neng)。它由控制系統及(ji)精密的滾珠(zhu)絲(si)桿推進加(jia)荷(he)平臺向壓力(li)室施(shi)加(jia)軸(zhou)向荷(he)載，可進行應(ying)變式的三軸(zhou)試驗。該系統的靜態加(jia)荷(he)速率(lv)（0.001~4mm/min)是由伺(si)服電機、驅動器(qi)、單(dan)片機控制系統以及(ji)荷(he)重傳感(gan)器(qi)等組(zu)成。

　　☆高精度壓力/體積控制器

　　配(pei)備一套 2MPa/100cc 壓(ya)力(li)(li)/體積(ji)控(kong)制器，用于(yu)圍(wei)壓(ya)、反壓(ya)的控(kong)制及排水(shui)量的測量，可實現恒流和恒壓(ya)兩種加載模式；內置過(guo)載過(guo)壓(ya)保護裝置，壓(ya)力(li)(li)測量精度(du)為滿量程的 0.3%，分(fen)辨率為 1kPa，體積(ji)測量精度(du)為滿量程的 0.1%，分(fen)辨率為 0.1ml。

　　☆計算機數據采集處理軟件

　　一套集控制(zhi)(zhi)、采(cai)集、處理于(yu)一體的(de)軟件(jian)平臺，利(li)用網(wang)絡通訊，實時(shi)控制(zhi)(zhi)試驗的(de)進行；具有數(shu)據(ju)(ju)采(cai)集功能，實時(shi)采(cai)集并顯示(shi)試驗過程中的(de)數(shu)據(ju)(ju)及曲線；具有數(shu)據(ju)(ju)處理功能，繪制(zhi)(zhi)摩爾包線，計算 C、φ。

　　☆三軸實驗儀壓力室

　　三軸(zhou)實驗儀(yi)壓力室是(shi)試驗的主要核(he)心部分，它(ta)是(shi)由土樣(yang)(yang)、土樣(yang)(yang)底座、土樣(yang)(yang)帽、以及包在土樣(yang)(yang)外(wai)面

　　的乳膠薄膜(mo)；壓(ya)(ya)力(li)(li)室(shi)外(wai)殼是(shi)由耐(nai)高壓(ya)(ya)的有機(ji)玻璃圓筒、鋁合金底座、頂蓋、傳(chuan)壓(ya)(ya)活(huo)塞、活(huo)塞套、以及(ji)在壓(ya)(ya)力(li)(li)室(shi)底部裝有孔隙壓(ya)(ya)力(li)(li)傳(chuan)感器，反壓(ya)(ya)力(li)(li)、進氣排水、孔隙壓(ya)(ya)力(li)(li)等管(guan)道， 以及(ji)各種傳(chuan)感器電(dian)纜相關緊固(gu)件接口與閥門。

　　☆圍壓控制裝置

　　在通(tong)常情(qing)況下(xia)，圍(wei)(wei)壓(ya)采用(yong)(yong)液壓(ya)控(kong)(kong)制(zhi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)，但由(you)于振動對于圍(wei)(wei)壓(ya)產生一定波動，目(mu)前(qian)該裝(zhuang)置(zhi)(zhi)(zhi)采用(yong)(yong)氣壓(ya)控(kong)(kong)制(zhi)。氣壓(ya)控(kong)(kong)制(zhi)由(you)一個(ge)進(jin)口比(bi)例閥提供穩定的氣壓(ya)源。壓(ya)力(li)范圍(wei)(wei)：0~900Kpa這種方(fang)法操作起來方(fang)便(bian)。如(ru)果有必要(yao)時(shi)在壓(ya)力(li)室內可(ke)加入清水至(zhi)上(shang)排(pai)水位置(zhi)(zhi)(zhi)，然(ran)后進(jin)行氣壓(ya)控(kong)(kong)制(zhi)。

　　☆反壓體變與孔壓測定系統

　　反壓力施加主要是解(jie)決土樣的飽(bao)和(he)問題(ti)，當然解(jie)決飽(bao)和(he)的方法很(hen)多：有真空抽氣(qi)飽(bao)和(he)、水頭飽(bao)和(he)、

　　反壓(ya)(ya)(ya)力飽(bao)和等(deng)方法。對于一般的粘性(xing)土(tu)(tu)滲透系數：大于 n*10-7cm/s 可(ke)以(yi)采用反壓(ya)(ya)(ya)力體變(bian)系統即液壓(ya)(ya)(ya)控制器(qi)，對土(tu)(tu)中氣泡(pao)進行壓(ya)(ya)(ya)縮，提(ti)高其飽(bao)和度，但在這套系統中我們(men)可(ke)以(yi)向(xiang)土(tu)(tu)樣(yang)內部一端(duan)施加反壓(ya)(ya)(ya)力，并在土(tu)(tu)樣(yang)的另一端(duan)讓其排水(shui)，使土(tu)(tu)樣(yang)的氣泡(pao)在循環水(shui)的作用下(xia)排除(chu)同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)測量(liang)體變(bian)，孔壓(ya)(ya)(ya)的測定由 孔壓(ya)(ya)(ya)傳感器(qi)的數字量(liang)輸入(ru)單片機存儲或直接輸入(ru)電腦。

七、部分試驗數據