一、概述

　　三軸(zhou)壓(ya)縮(suo)試(shi)驗(yan)是(shi)測定土的(de)(de)抗剪(jian)強(qiang)度的(de)(de)一種方法，它通常(chang)用3～4個圓柱試(shi)樣，分別在不同的(de)(de)恒定周(zhou)圍壓(ya)力(即(ji)小主應力σ3)下(xia)，施加軸(zhou)向壓(ya)力[即(ji)產生主應力差(cha)(σ1-σ3)],進行剪(jian)切(qie)直(zhi)至破(po)壞；然(ran)后(hou)根據(ju)摩爾-庫倫理論，求得抗剪(jian)強(qiang)度參數。根據(ju)排(pai)水條件的(de)(de)不同，可進行不固(gu)結(jie)(jie)不排(pai)水剪(jian)切(qie)(UU)、固(gu)結(jie)(jie)不排(pai)水剪(jian)(CU)、固(gu)結(jie)(jie)排(pai)水剪(jian)(CD)等三種試(shi)驗(yan)類(lei)型。

    TT-ATS1型全自動三軸壓縮儀是(shi)基于三軸壓縮試(shi)(shi)驗理(li)論基礎而(er)研發的(de)，它集(ji)機(ji)械、電子、自動(dong)化、傳感器技術于一體。在(zai)(zai)硬件上(shang)主(zhu)要由三軸荷(he)載(zai)架及(ji)圍壓/反壓控制(zhi)器組(zu)成，其(qi)所(suo)配套的(de)系(xi)統軟件可提供(gong)試(shi)(shi)驗設(she)置、系(xi)統控制(zhi)、數(shu)據采集(ji)以及(ji)數(shu)據處理(li)等(deng)功能，交(jiao)互性能良好，該產(chan)品在(zai)(zai)原(yuan)有三軸儀的(de)基礎上(shang)改進其(qi)控制(zhi)系(xi)統，采用全電路設(she)計，試(shi)(shi)驗過程無需(xu)人工干預，提高試(shi)(shi)驗效(xiao)率。

　　二、主要特點

　　三、可進行的試驗

　　固結(jie)排(pai)水三軸試(shi)驗（CD），固結(jie)不排(pai)水三軸試(shi)驗（CU），不固結(jie)不排(pai)水三軸試(shi)驗（UU）

　　四、升級選項

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

　　五、全自動三軸壓縮儀主要技術參數

　　☆試(shi)樣尺(chi)寸：Φ39.1x80mm

　　☆豎向(xiang)壓力(li)： 0-10KN，精度0.3%F.S，分辨率1N

　　☆周圍壓力：配置高精(jing)(jing)度(du)液壓體(ti)積控制器(qi)，液壓腔容量100ml，加壓范圍0-2Mpa，內(nei)置液晶觸控顯示屏，具(ju)有防止超過壓力和體(ti)積的自動保護裝置。體(ti)積分辨率為(wei)(wei)0.1ml，體(ti)積精(jing)(jing)度(du)為(wei)(wei)0.1%F.S，壓力精(jing)(jing)度(du)為(wei)(wei)0.3%F.S，壓力分辨率為(wei)(wei)1kPa。可進行(xing)恒壓或者(zhe)恒流(liu)兩種(zhong)控制方(fang)式

　　☆反壓(ya)力(li)：配(pei)置(zhi)高精度液(ye)壓(ya)體(ti)積(ji)控制(zhi)器，液(ye)壓(ya)腔(qiang)容量(liang)100ml，加壓(ya)范(fan)圍0-1Mpa，內(nei)置(zhi)液(ye)晶觸控顯示屏(ping)，具有防止(zhi)超(chao)過壓(ya)力(li)和體(ti)積(ji)的(de)自動保(bao)護(hu)裝(zhuang)置(zhi)。體(ti)積(ji)分辨率(lv)為(wei)0.1ml，體(ti)積(ji)精度為(wei)0.1%F.S，壓(ya)力(li)精度為(wei)0.3%F.S，壓(ya)力(li)分辨率(lv)為(wei)1kPa。可(ke)進行恒壓(ya)或者恒流(liu)兩(liang)種(zhong)控制(zhi)方式

　　☆孔隙壓力：配置0-2Mpa高精度(du)(du)壓力傳(chuan)感器，精度(du)(du)0.3%F.S，分辨(bian)率1kPa

　　☆排(pai)水(shui)體變：由反(fan)壓液(ye)壓體積控制器測量，精度高，可靠(kao)性好，大排(pai)水(shui)量0-100ml，分辨率(lv)0.1ml

　　☆三軸荷(he)(he)載架(jia)：大出力20KN，配置液晶觸控(kong)(kong)(kong)顯示(shi)屏，實時(shi)顯示(shi)位移、荷(he)(he)重(zhong)、孔(kong)壓(ya)等參數(shu)，可電腦(nao)控(kong)(kong)(kong)制全自(zi)動控(kong)(kong)(kong)制；應變速率0.001-4/min，無級變速，相對誤(wu)差≤3%

　　六、系統組成配置和選項

　　☆數據采集和數字控制系統

　　該系統(tong)采(cai)(cai)用(yong) 32 位(wei)高速(su)(su) ARM 處理器，配(pei)合(he)數字電路(lu)對位(wei)移(yi)和荷載(zai)進行閉環控(kong)制；配(pei)有 24 位(wei)數據采(cai)(cai)集（A/D）；配(pei)有高精度(du)比例閥，能(neng)夠穩(wen)定的(de)控(kong)制圍壓(ya)壓(ya)力；配(pei)有 640x480 液晶顯(xian)示觸(chu) 控(kong)屏， 顯(xian)示各(ge)項試驗指(zhi)標；配(pei)有高速(su)(su) RJ45 網絡(luo)口(kou)，實現與(yu)計算機軟件通訊。

　　☆高精度步進電機加荷系統

　　采用步進電機控制加荷(he)系統，能高效、高精度實現軸向加載(zai)控制；該系統為三軸實驗的重要環節，

　　不僅為試樣(yang)施加(jia)軸(zhou)向荷載，同(tong)時還有土樣(yang)位移測量(liang)和(he)軸(zhou)向壓(ya)力測量(liang)的(de)關(guan)鍵功能。它由(you)控制系統(tong)及精(jing)密的(de)滾(gun)珠(zhu)絲桿推進加(jia)荷平臺向壓(ya)力室施加(jia)軸(zhou)向荷載，可(ke)進行應變式(shi)的(de)三軸(zhou)試驗(yan)。該(gai)系統(tong)的(de)靜態(tai)加(jia)荷速率（0.001~4mm/min)是(shi)由(you)伺服電機、驅動器(qi)、單片機控制系統(tong)以及荷重傳(chuan)感器(qi)等組成。

　　☆高精度壓力/體積控制器

　　配(pei)備一套 2MPa/100cc 壓力/體積控(kong)制器，用于(yu)圍壓、反壓的(de)控(kong)制及排水(shui)量(liang)(liang)的(de)測量(liang)(liang)，可實現恒流和恒壓兩種(zhong)加載模式；內(nei)置過(guo)載過(guo)壓保護裝置，壓力測量(liang)(liang)精(jing)度為滿量(liang)(liang)程的(de) 0.3%，分辨率為 1kPa，體積測量(liang)(liang)精(jing)度為滿量(liang)(liang)程的(de) 0.1%，分辨率為 0.1ml。

　　☆計算機數據采集處理軟件

　　一套集(ji)(ji)控制、采(cai)集(ji)(ji)、處理(li)于一體的軟件(jian)平(ping)臺，利(li)用網(wang)絡通訊(xun)，實(shi)時(shi)控制試(shi)(shi)驗的進行(xing)；具(ju)有(you)數據采(cai)集(ji)(ji)功能，實(shi)時(shi)采(cai)集(ji)(ji)并顯示試(shi)(shi)驗過程中(zhong)的數據及曲(qu)線；具(ju)有(you)數據處理(li)功能，繪制摩爾包線，計算 C、φ。

　　☆三軸實驗儀壓力室

　　三軸實驗(yan)儀壓力室是試驗(yan)的主(zhu)要核心部分，它是由土樣(yang)(yang)(yang)、土樣(yang)(yang)(yang)底座、土樣(yang)(yang)(yang)帽、以(yi)及包在(zai)土樣(yang)(yang)(yang)外面

　　的乳膠(jiao)薄(bo)膜；壓(ya)(ya)力室(shi)外殼是由耐高(gao)壓(ya)(ya)的有機玻璃圓(yuan)筒(tong)、鋁(lv)合金底座、頂蓋(gai)、傳壓(ya)(ya)活塞、活塞套(tao)、以及在壓(ya)(ya)力室(shi)底部裝(zhuang)有孔隙壓(ya)(ya)力傳感(gan)器(qi)，反壓(ya)(ya)力、進氣排水、孔隙壓(ya)(ya)力等(deng)管道， 以及各種傳感(gan)器(qi)電纜相關緊固件接口與(yu)閥門。

　　☆圍壓控制裝置

　　在通常情況下，圍壓(ya)(ya)采用(yong)液壓(ya)(ya)控(kong)制(zhi)裝置，但由于振動(dong)對(dui)于圍壓(ya)(ya)產生一(yi)定波動(dong)，目前該裝置采用(yong)氣(qi)壓(ya)(ya)控(kong)制(zhi)。氣(qi)壓(ya)(ya)控(kong)制(zhi)由一(yi)個進口比例閥(fa)提供穩(wen)定的氣(qi)壓(ya)(ya)源。壓(ya)(ya)力(li)范(fan)圍：0~900Kpa這種方法操(cao)作起來方便。如果有必要時在壓(ya)(ya)力(li)室內可(ke)加入清水至上排(pai)水位(wei)置，然后進行氣(qi)壓(ya)(ya)控(kong)制(zhi)。

　　☆反壓體變與孔壓測定系統

　　反壓力施(shi)加主(zhu)要是解(jie)決(jue)土(tu)樣(yang)的飽和問題，當然解(jie)決(jue)飽和的方法很(hen)多(duo)：有(you)真空(kong)抽氣飽和、水頭(tou)飽和、

　　反壓力飽和等方法。對于一(yi)般的(de)(de)(de)粘性土(tu)滲透系(xi)數(shu)：大(da)于 n*10-7cm/s 可(ke)以采用反壓力體變(bian)系(xi)統(tong)即液壓控制(zhi)器，對土(tu)中氣泡進(jin)行壓縮，提高其飽和度，但(dan)在這套系(xi)統(tong)中我們(men)可(ke)以向(xiang)土(tu)樣(yang)內部一(yi)端(duan)施加反壓力，并在土(tu)樣(yang)的(de)(de)(de)另一(yi)端(duan)讓其排水(shui)，使土(tu)樣(yang)的(de)(de)(de)氣泡在循環水(shui)的(de)(de)(de)作(zuo)用下排除(chu)同時可(ke)以測量體變(bian)，孔壓的(de)(de)(de)測定由 孔壓傳感器的(de)(de)(de)數(shu)字量輸入單(dan)片機存儲或直接輸入電腦(nao)。

七、部分試驗數據