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設備名稱:大型三軸試驗系統
制  造  商:德國APS-WILLE Geotechnik

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大型三軸儀

德國wille大型三軸試驗系統動、靜態


德國wille大型三軸儀試驗系統是根據客戶的試驗要求定制化的系統。用于對大粒徑試件進行靜態和動態測試,例如:大壩礫石、鐵路道砟、碎石等。
德國wille大型三軸儀為用戶提供很大的靈活性,可以對不同尺寸的樣本進行高速動態加載測試。測量的精確和控制的精準,以及不同的升級模塊,使配置滿足您所有測試應用需求。

當您有任何測試需求時,我們都可以幫助您配置系統并予以實現。大型三軸儀系統配備了高達10KHz的強大動態控制器,這使大型三軸儀在動態測試領域獨具特色。獨特而靈活的軟件以及高端的組件,為您提供了以更好的方式運行和使用設備可能性。


加載架為伺服液壓式,可對直徑達600mm的試件進行高達1000kN的加載。(超大三軸可根據要求定制,最大試件直徑可達1000mm)。
柱間距很寬,即使大型三軸室也可使用環境箱和熔爐。加載架配有氣動滑動系統,可輕松將三軸室移出加載區域,使操作員可以更輕松地進行試驗的設置處理。
高質量的大型三軸儀測試系統是一種模塊化解決方案,基本上由雙柱剛性加載框架、動態作動器、具有 24 位分辨率的多通道高速控制系統組成。控制系統用于控制動態軸軸向荷載、圍壓、反壓、可選空氣孔隙壓,以及應變測量組件等。強大的多功能 GEOsys 軟件支持所有測試程序,可以很好地訪問所有測試階段。


產品特點

▍ 大型雙向動三軸配備高剛度結構和精確對中的加載架
可選落地式和桌面式
極低摩擦系數的雙作用作動器
循環加載系統專為應力、應變或位置控制測試而設計
動態荷載能百姓彩票達1000kN-20Hz
適用于直徑達600mm的試件
適用于各種尺寸的試件準備工具
三軸室有不同壓力范圍,最高達4MPa
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
以太網連接,可將數據快速傳輸到 PC
多種升級選項,例如非飽和、循環圍壓、高壓三軸室等
可以為試件提供不同類型的加載波形,例如:正弦波、方波、三角波、矩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)
用于監測傳感器和測試流程的高速動態控制器(2,5KHz 或 10 KHz)
氣動滑動系統方便三軸室移動


亮點

優勢

可升級選項

?低噪音-靜音機
?加載框架無需氣壓
?低維護
?CE 標志
?不同的升級選項
?包含所有測試模塊的完整軟件
?可選的滑動系統,便于操作三軸室
?寬大高效測試區域
?準確/可重復的結果
?上橫梁可調(自動/手動)
?各種流量的液壓動力源
?實驗室無需基礎設施

?高荷載-高頻率
?提供用于機械或電氣零件的長連接件
?可選水冷和風冷
?高達 10KHz 和 32 通道的高級動態控制器
?先進的軟件提供所有用于三軸試驗的模塊
?標準波形和用戶定義波形
?以太網連接到 PC 進行數據分析
?適合不同樣本尺寸和測試條件的各種三軸室
?各種三軸室適用于不同的各種試件尺寸和測試條件
?適用于小應變測試

?上橫梁自動升降
?三軸室升降機構
?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
?循環圍壓和反壓

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

大型三軸儀

主要配置

① 動態伺服液壓加載架
② 液壓動力組件
③ 大型三軸室
④ 可移動上橫梁 (自動調整)
⑤ 圍壓自動體積壓力控制器 (動態和靜態)
⑥ 反壓自動體積壓力控制器 (動態和靜態)
⑦ 高級動態控制器
⑧ 可實現各種靜態測試和動態測試的軟件


伺服液壓動態加載架
加載系統經過專門設計和制造,安裝在重型鋼臺上,可對大試件進行動態測試。 沖擊油缸安裝在自動液壓可調的橫梁上,橫梁高度可根據要求調整,方便進行混凝土、土壤、四點彎曲等各種試驗。可配置配不同流量的伺服閥,以獲得所需的動態加載幅度。
電控單元位于位于上橫梁特殊的隔音罩中,作動器及其所有附件均已封閉以進行保護。

大型三軸儀

氣動滑動系統可以輕松地將三軸室移出加載區域,從而為操作員提供了更輕松的試驗設置處理。
試驗數據
數據說明了大型三軸儀在零負載情況下的動態性能特性,實際性能將取決于被測試件和系統中選擇的組件,動態性能曲線是標準伺服閥的結果。


加載架技術參數

最大靜態荷載

~1000 kN

最大動態荷載

~1000 kN

最大加載頻率

20 Hz

最大加載速率

350 mm/分鐘 for 31.7 LPM

最大作動器行程

150 mm (±55 mm)

荷載精度

0.1% F.S

加載架剛度

1500 kN/mm

測試區域

790 x 1750mm (柱間距x高度)

尺寸

1835 x 1200 x 3520mm (W x D x H)

重量

約 4600Kg


液壓源
液壓動力源系列為作動器、液壓增壓器和伺服液壓試驗系統提供平穩的液壓流體,以滿足試驗需求。由于液壓系統的動態性能取決于輸入油的流量和壓力,因此我們提供廣泛的流量范圍以滿足您的試驗所需的動態性能。所有組件都安裝方便,易于操作。
液壓動力源的一個主要特點是它們提供滿足需求的流量控制,有 210、280 或340 Bar等。可以位于加載架旁邊或離加載架較遠的地方。
油水熱交換器或風冷熱交換器控制流體溫度。當流體溫度超過預設值時,溫度開關會關閉液壓動力源,前面板上相關的的燈會亮起,用于指示溫度超限。可應用戶要求提供閉環再冷卻器系統(用于油/水冷卻的冷水機),而且可集成到設備中。

主要特點
產生順暢的液壓流體且無抖動
流量范圍從 3.8 LPM 到 54 LPM
采用特殊隔音罩,噪音水平低
自動變流量/恒壓
液壓源可以直接從它的前面板操作,或者作為附加選項,通過位于試驗臺的遙控器來操作
有物理緊急停止按鈕
最高溫度保護(限制值)
最小用水量的恒溫調節閥
安靜的內嚙合齒輪泵,持續供油
帶電氣安全模式的電機功率指示
使用壽命長
所有液壓源包括以下部件:高壓伺服閥、熱交換器、液壓油加注口、液壓軟管(標準長度)、液壓油濾清器、油壓和/或液位計、溫度指示器、緊急停止按鈕、多重隔振裝置、安靜的內嚙合齒輪泵、泄壓閥
提供控制軟件
多種油箱容量
升級選項:循環水系統(冷水機),減少冷卻用量、風冷型和水冷型


前面板布局

指示燈:主開關、緊急停止、“開始”、“啟動”(指示燈)、重置、壓力表、油濾(臟)、油位低(閃爍)、油溫高(閃爍)、電機溫度:油泵電機過載、急停:按下急停按鈕后亮起


風冷方式
風冷方案使用大風機,迫使冷卻空氣通過散熱器的葉片,以快速有效地降低液壓油的溫度。液壓油在散熱器中循環冷卻,重新進入工作狀態。對于大流量的液壓源,風機必須產生更多的冷空氣,或建議使用水冷方按。
 
水冷方式
在這種方案中,冷卻水降低液壓油的溫度,使其達到工作溫度條件。根據液壓源的流量,必須正確計算水流量以提供最佳性能。采用水冷方式的液壓供給系統的噪音水平低于風冷方式。例如,流量為7 LPM的液壓源,水冷方式的噪音水平為51db,非常安靜,而風冷方式為62db(該值以1米距離測量)。


大型三軸室
大型三軸儀的三軸室專為高級靜態和動態土壤測試而設計,適用于需要測試大尺寸的大粒徑土試件。
三軸室采用堅硬的不銹鋼結構,帶有透明聚合物圓柱外罩,采用碳纖維增強材料進行加固,三軸室壓百姓彩票達1 MPa。 對于超過1 MPa 的壓力,則采用鋼的外罩。 這保證了測試期間最小的三軸室膨脹。 試件尺寸可達500mm和1000mm高度。


主要特點

配備優化的針對靜態和動態加載的導套
試件尺寸最大直徑為 500mm,高度最大為 1000mm

電池可承受并執行高達 5Hz 的循環圍壓壓力
配備2.1 MPa 透明泄壓閥
包括用于內部傳感器的電纜穿線口
底壓板和頂壓板帶有兩個用于孔隙水壓或孔隙氣壓的端口
6個帶接頭的球閥,用于連接圍壓、兩側反壓、三軸室除氣和孔隙壓力
最大限度 工作壓力 2000 kPa
升級功能至溫控測試
該傳感器接受所有內部傳感器,例如容器內稱重傳感器; 容器內軸向變形測量裝置、容器內徑向變形測量裝置、Bender 元件傳感器(水平或垂直)

所需附件:每種試件尺寸用的轉接器、試件制備套件


靜態圍壓和反壓系統

圍壓和反壓可通過電腦自動發生和控制,依據各種不同的試驗方法、實驗室設施和技術要求,從多種壓力范圍和不同應用方式,可選擇下面的兩種硬件配置。從而多種高級的試驗,如飽和度、應力/應變路徑、滲透率、K0 等試驗均可以以最高的準確性和精準度執行。

A) 氣壓控制器 (APC)

該系列的標準配置包括產生氣壓(例如圍壓和孔壓)的一個氣壓控制器(APC),作為將氣壓轉換為液壓的一套氣壓水壓轉換囊和一個自動水量測量裝置以測量體積變化。全自動系統,通過PC和專用軟件進行控制。

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。采用注射式無脈沖泵,可精確產生和調節壓力,并針對不同的測試要求在各種范圍內提供精確的流量控制。

體積壓力控制器的控制可以通過使用獨立的觸摸面板或通過PC和專用軟件輕松完成,非常方便且易于操作。

                                                                        

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)

● 非飽和土試驗模塊

● 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

▍ 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。