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設備名稱:電機控制動三軸試驗系統
制  造  商:德國APS-WILLE Geotechnik

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 動三軸試驗儀

德國wille電機控制動三軸試驗系統 (落地式電機控制)


德國wille電機控制動三軸試驗儀系統是一套堅固的功能性設計測試裝置,結合了精準的電子測量和控制系統,并輔以菜單式的程序驅動,可用于復雜測試的監控與分析。 可更換的、經預校準的測量傳感器可確保在很寬的測量范圍內具有很高的精度。
動三軸試驗儀加載架可配備適用于各種試件尺寸和工作壓力的三軸室、壓力控制系統、傳感器、高級控制器和專用軟件,按照要求的規范運行靜態和循環三軸測試。

德國wille高質量的機電閉環控制三軸加載架,具有靜態和動態自動加載的功能。高剛度高質量的加載架可運用于眾多的巖土測試,并具有不同的荷載范圍和加載頻率。立柱間距足夠寬,即便使用環境箱和熔爐也能容納大型三軸室,并且具有比臺式版本更高的荷載。

電機控制動三軸試驗儀系統有2種不同型號:
● 落地式靜態或動態混合加載框架,加載能力為 25kN-10Hz
● 雙作動器型加載框架(動態靜態作動器相互獨立) 靜態可達150kN,動態可達10kN-10Hz


雙作動器解決方案適用于需要在一個框架中既可進行高負荷靜態加載,又可進行標準循環加載的測試情況。由于機電系統相對液壓加載系統存在較多優點,動三軸試驗儀設備可以滿足實驗室的大部分測試要求。GEOsys軟件與其他組件相結合,該加載框架自動執行所有三軸測試,在測試期間無需操作員干預。


產品特點

▍ 包含精密位移編碼器的動態機電加載作動器
▍ 高剛度的集成設計,2根立柱經粉末涂層處理
▍ 通過可調橫量(螺栓固定)為不同的測試應用和試件高度提供可變的垂直間隙
▍ 循環荷載可高達 25kN-10Hz
▍ 試件尺寸可達150mm直徑和 300mm高度
▍ 包括不同測試模塊的軟件,例如 標準靜態三軸測試(CD、CU和UU)、應力路徑測試、動態測試等
▍ 用于監控測試程序和測試數據的高速動態控制器(2,5KHz 或 10 KHz)
▍ 可以為樣本提供不同類型的加載波形,例如:正弦波、方波、三角波、梯形波和用戶定義的波形
▍ 通過帶有控制軟件的 PC 直接操作設備(可提供通信協議)
▍ 以太網連接,可將數據快速傳輸到 PC
▍ 雙作動器型具有獨立高荷載靜態加載和循環加載


亮點

優勢

可升級選項

?清潔、環保
?低噪音-靜音機
?加載框架無需氣壓
?低維護
?CE 標志
?易于使用
?提供用于機械或電氣零件的長連接件
?設計緊湊,需要時可輕松搬遷
?不同的升級選項
?包含所有測試模塊的完整軟件

?集成了靜態高荷載和循環荷載
?系統安裝簡單
?不需要額外的實驗室基礎設施
?集成高級動態控制器
?先進的軟件提供所有用于三軸測試的測試模塊
?標準波形和用戶定義波形
?以太網連接到 PC 進行數據分析
?各種三軸室適用不同試件尺寸和測試條件
?適用于小應變的測試

?三軸室自動升降裝置
?滑動系統,便于打開三軸室
?溫控套件
?彎曲元套件
?非飽和測試
?局部應變傳感器
?水下荷載傳感器
?高壓三軸室
?彈性模量測試
?K0 測試
?無氣水裝置

軟件系統由GEOsys軟件進行控制,軟件按每個客戶的配置進行了特定的設置。軟件按照預設的試驗方法控制系統并采集測試數據

安全功能?緊急停止按鈕,遇不安全狀況時,用戶 可以立即停止系統  ?限位,由軟件設置限位,以保護操作人 員的安全、保證設備安全、例如過載或位移超限

標準規范?ASTM D-2850 ?ASTM D-2850-03a ?ASTM D-3999-91 ?ASTM D-5084 ?ASTM D-5311 ?ASTM D-7181 ?ASTM D-7181-11 ?BS 1377-6 ?BS 1377-8 ?AASHTO T-292 ?AASHTO T-294 ?AASHTO T-307 ?AASHTO T-307-99 ?AASHTO TP-46 ?AS, JGS standards

動三軸試驗儀

主要配置

① 機電加載架
② 動態加載作動器可達10kN-10Hz
③ 靜態作動器可達150kN
④ 三軸室
⑤ 內置傳感器
⑥ 外置荷載傳感器
⑦ 自動體積壓力控制器 (VPC) - 圍壓
⑧ 自動體積壓力控制器 (VPC) – 反壓
⑨ 高級動態控制器 (內置不可見)
⑩ 可實現各種靜態測試和動態測試的軟件


技術參數

最大靜態荷載

150 kN

最大動態荷載

25kN

動態加載頻率

10Hz

數據采集

24 bit / 高達10 KHz

試件尺寸

38mm~150mm

三軸室承壓

2000 kPa (可升級到高壓三軸室


動態機電加載架
與類似的氣動或液壓加載系統相比,由電機驅動的循環機電通用加載架逐漸成為許多巖土測試系統加載的首選。該加載架具有適用于這類測試的高剛性結構,并且在靜態和動態模式下進行從小應變到大應變的測試。 控制柜位于框架底部,不需要任何額外空間。該落地式加載框架有兩個版本:

                                                                    動三軸試驗儀    動三軸試驗儀

A) 落地式單作動器
在此版本中,荷載從底部施加,控制柜也位于設備底部,系統的總重量使其可以抵抗由動態作動器引起的振動。加載系統易于安裝和使用,結合具有不同型號的動態控制器、三軸室、傳感器、壓力體積控制器和 GEOsys 軟件,不僅可以驅動加載架,還可以運行不同的測試應用程序。測試程序已根據您的要求預先編程并隨設備同時交付。最大動態荷載10 kN / 25 kN,最大頻率10Hz。


B) 雙作動器加載架 (動態和靜態作動器相互獨立)
在該系列加載框架中,靜態負載從底部施加,并具有自己的伺服電機和控制單元,動態作動器位于上部橫梁,具有專用的動態控制器來運行所需的不同動態測試。 所有連接都經過精確設計和制造,在需要時可平穩的將靜態測試轉換為動態測試。


三軸室
該三軸室專為高級靜態和動態土壤測試而設計,可在三軸條件下測試直徑從 38mm到150mm、長度直徑比至少為2的圓柱形土壤試件。 這些三軸室適用于巖土實驗室所需的各種測試。

動三軸試驗儀

主要特點

▍ 適用于對試件進行靜態和動態測試
▍ 不銹鋼低摩擦加載桿
▍ 6個帶快速接頭的高品質無體積變化球閥,可更換壓頭和底板,適用于不同的試件尺寸
▍ 重量輕
▍ 透明腔體
▍ 外置拉桿或內置拉桿
▍ 包括排氣閥,以優化三軸室的沖刷和脫氣
▍ 高級三軸室版本中包含適用所有內部傳感器的高耐壓穿線口
三軸室的設計提供一種了簡單的試件準備、安裝和拆卸的途徑。 該系列三軸室適用于我們生產的各種類型的加載框架。 為了施加圍壓,我們提供了不同壓力范圍的不同類型的壓力泵。

需要的附件
各種尺寸試件適用的轉換器:所有三軸室還可以配備附件用于較小的試件尺寸。這些轉換器必須單獨訂購。
試件準備套件:對于粘性或非粘性土壤,需要為每個試件直徑配備套件。


靜態圍壓和反壓系統

根據試驗需求以及其他技術要求,選擇不同壓力范圍、系統配置、設備材質的加壓系統。這些圍壓、反壓加載系統,可以 單獨實現自動控制、也可以配合電腦軟件執行高精度的高級試驗,如飽和、應力路徑、應變路徑、滲透率、K0 等。


A) 氣壓控制器 (APC)

該系列的標準配置包括:氣壓控制器(APC),控制氣壓(例如圍壓和孔 隙壓力);氣水囊,將氣壓轉換為液壓的接口;自動體變測量裝置,測量 體積變化。 該系統是全自動系統,也可以通過電腦及軟件自動控制。

工作壓力: 可達2MPa

輸出壓力通道數 : 2個,控制圍壓和反壓 (可升級到3個,用來做非飽和 土試驗)


B) 體積壓力控制器 (VPC)

該配置包括兩個用于施加反壓和圍壓的體積壓力控制器。類似于穩壓注射 泵,可以精確地產生和調節壓力,并在各種范圍內針對各種試驗要求提供 精確的流量控制。

可通過觸摸屏獨立使用,或通過電腦及專用軟件控制該設備,非常方便且 易于操作。

                                                                     動三軸試驗儀    動三軸試驗儀

數據采集系統

數字高速高分辨率可擴展實時控制和數據采集系統,24位分辨率,高達10KHz 的控制和數據采集。動態控制器適用于電機控制系統和液 壓控制系統。可驅動±10V的液壓設備,能夠采集各種傳感器的信號,例如荷載傳感器、LVDT、應變計、引伸計、百姓彩票等。

控制器功能強大,允許通過智能傳感器插頭對測量傳感器和控制參數進行模塊化設計,模塊可存儲校準參數,因此可以根據應用靈活使用。


  

主要特點

▍ 多達32個低噪聲閉環控制通道,用于靜態和動態試驗

▍ 每個軸24位分辨率(例如,力、位移、壓力、應變等)

▍ 具有數字控制器參數設置和所有控制功能之間的無擾切換

▍ 所有控制功能之間平滑轉換

▍ 完整、同步傳輸數據,無任何數據丟失

▍ 數字可調控制器參數(PID 參數)

▍ 簡單靈活的試驗或設定點參數調整

▍ 外部連接的I / 0處理

▍ 使用電腦軟件進行配置和設置


GEOSYS 軟件

GEOsys 是 Windows 版多功能模塊化控制和數據采集 軟件。通過圖形用戶界面上的結構化 Windows 指令對 復雜的用戶可編輯的試驗序列進行簡單的編程。

GEOsys 利用靈活的可編程系統來控制試驗設備,以協 調各種試驗操作。靈活的操作面板提供了用于配置設備 的工具,用于執行加載過程的編輯器以及用于數據分析、 顯示和日志的功能。

該軟件支持試驗環境的模塊化結構,從而實現靈活的配 置,滿足用戶特定的需求。 該軟件的重要關鍵功能是,用戶可以通過圖形化用戶界 面,使用結構化的視窗操作,簡單、自由地編輯標準或 復雜試驗序列。

Geosys 軟件擁有強大的功能,它不僅與我們的產品兼容,而且 還可以與其他制造商的硬件一起使用,從而為類似或更 高級標準的硬件提供數據采集和過程控制。

主要特點

▍ 獨特的平臺,可以執行所有滿足用戶需求的動態和靜態試驗,無論是土壤、瀝青、巖石還是其他相關的建筑材料

▍ 控制和數據采集軟件

▍ 實時、同步、閉環控制所有連接的執行機構

▍ 可編程試驗序列控制和公式編輯器(升級版)

▍ 使用真正的并行配置通道,為每個通道提供完整的實時數據采集和閉環控制

▍ 靈活且用戶友好

▍ 同類廠商的配套功能

▍ 有關 ASCII 數據轉換的選項

▍ 即使在運行過程中,也可以對 PID 參數進行調整,以適應材料的變化來優化參數

▍ 用戶角色分為管理員、服務人員、開發人員、實驗室助手,方便管理,減少出錯的幾率

▍ 與 OS 平臺無關的軟件(例如 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX)

▍ 用戶可在圖形用戶界面上,通過結構化的視窗操作,簡單、自由地編程標準試驗或復雜試驗序列

▍ 任意數量的通道或設備,同步且獨立的實時、閉環控制,例如軸向荷載、圍壓、孔隙水壓力以及孔隙氣壓等

▍ 管理用戶配置的硬件、傳感器、計算結果等

▍ 多語言:中文、英語、德語、俄語、波蘭語等


土力學三軸試驗模塊 ( 動、靜態 )

GEOsys 專為閉環控制的靜態和動態試驗而設計,適用于材料試驗中的所有試驗應用,例如應力控制、應變控制、應力路 徑、循環。可加載正弦波、矩形、三角波和自定義波等任何類型的波形。控制和數據采集軟件,還具有根據ASTM或BS或其他標準運行試驗的不同模塊。請注意,下面列出的某些試驗需要非標 配的硬件。根據用戶的要求,將隨主要軟件一起提供一個或幾個模塊,例如:

                                             

● 數據采集、處理和設備管理 (DPD) 模塊

● 飽和試驗模塊

● B值檢測模塊

● 固結模塊(各向同性或各向異性)

● 滲透性試驗模塊

● 應力路徑模塊:線性應力路徑 p、q 或 s、t 方法

● 靜態剪切模塊: UU:不固結不排水三軸試驗(總應力試驗) CU:固結不排水三軸試驗,測量孔壓(有效應力試驗) CD:固結排水三軸試驗,測量孔壓(有效應力試驗)

● 非飽和試驗模塊

● K0試驗模塊

● 拉伸試驗模塊

● 動態剪切模塊

● 高級加載模塊

● 彈性模量試驗模塊

● 溫控三軸試驗

● 動態圍壓 / 反壓模塊


可升級選項

▍ 三軸室升降裝置:可以增配三軸室升降裝置,加快試樣安裝過程,減少試驗花費的時間。而且不再需要額外的起重機或者配重系統。請注意, 此項升級需要在工廠完成。

▍ 動態圍壓和反壓系統:動態體積壓力控制器是一種高精度的先進電機或伺服液壓閉環控 制壓力系統,可調節循環壓力并在各種范圍內為不同應用提供精 確的流量控制,例如:動態三軸試驗系統的圍壓或反壓,也可用 于消除使用不帶平衡系統的三軸室的動態試驗對恒定圍壓的影響。 這種精密的體積壓力控制器可以施加高達4000kPa的壓力,并 具有高達1000ml 的體積變化量,工作頻率范圍高達10Hz。 軟件也支持將系統升級為循環圍壓和反壓模塊,從而三軸試驗可 以與此功能一起運行。

▍ 非飽和土組件:通過增配一些硬件,系統可升級為非飽和土試驗系統。 根據所選 的試樣及試驗方法的不同,加配的附件可能會有所不同。例如, 陶土板、氣壓控制器(APC)、非飽和土力學軟件模塊等。

▍ 局部應變測量裝置:三軸試驗系統有各種類型,本系統可以改進為使用內置傳感器來測量荷載、軸向變形和徑向變形。 升級后可以獲得更精確的數據。例如建議使用環向測量裝 置進行 K0試驗。

▍ 彎曲元試驗系統:三軸試驗系統能夠輕松添加彎曲元試驗裝置,并通過其附件進行 彎曲元試驗。 壓電元件可輕松安裝在試樣的上帽和底座內,以執行彎曲元試驗 或壓縮波波速試驗。現有的三軸室設計之初就考慮了增加壓電傳 感器,而無需對三軸室進行任何額外的升級。 可更換的彎曲元組件可用于35mm至150mm的任何試樣,并 設計完全兼容三軸試驗設備,并可用于其他系統,例如共振柱試 驗系統、固結儀、簡單剪切試驗系統或標準剪切試驗系統 集成彎曲元,可用于縱向和橫向試驗,以便在不同的傳播方向上 進行 S 波和 P 波試驗。

▍ 無氣水生產系統:這臺設計緊湊的裝置可制作氣體含量極低的無氣水,從而進行各 種試驗,不同型號容量從20升到60升不等。

▍ 溫控系統:三軸試驗系統根據試驗類型,可以升級為在溫度控制下進行試驗, 可定制多種溫度范圍,-25℃至+200℃。 此升級選項需要增配多種附件和組件,取決于主系統原來的配置, 包括硬件和軟件。溫度控制系統也可以通過電腦控制,可以執行 任何種類的溫度試驗程序。