TT-MSD1型 CT掃描微型振動三軸試驗儀

TT-MSD1型 CT掃描微型振動三軸試驗儀

一、概述

土體的微觀結構對其宏觀力學性質有著很大的影響，微型動三軸儀適用于工業(yè)顯微CT掃描儀，可以深入研究土體在循環(huán)荷載作用下的微觀結構演化與其宏觀力學特性之間的關系。

該儀器主要由控制采集箱系統(tǒng)、主機系統(tǒng)、氣水轉換器組成。主要用來進行應變?yōu)?10-4～10-2范圍內的砂土液化試驗、土的動強度試驗、模量阻尼試驗，測定試驗過程中的動應力、動應變、孔隙水壓力、動彈性模量、動阻尼比等相關數(shù)據(jù)。具有動、靜軸向應力，側向壓力和孔隙水壓力，軸向加載程序等控制功能。其具有體積較小、試樣小型化 (直徑×高=10mm× 20mm)、便于操作、兼容性強等優(yōu)點，可在無需改裝己有 CT設備前提下對試樣進行旋轉掃描。

二、主要技術指標

1、試樣尺寸∶ φ10*20mm

2、軸向加載傳感器量程∶1KN 精度0.1%FS

3、圍壓量程∶0-1MPa、反壓量程∶0-1MPa、孔壓量程∶0-1MPa

4、軸向振動頻率∶0-2HZ?

5、動態(tài)位移∶-2.0mm～2.0mm，精度≤0.1%FS

三、微型動三軸儀結構組成介紹：

微型動三軸儀主要包括控制采集箱系統(tǒng)、主機系統(tǒng)、以及氣水轉換器三部分。

控制采集箱系統(tǒng)主要包括：圍壓加載裝置、反壓加載裝置及反壓傳感器、軸壓傳感器、軸電機、網(wǎng)絡接口、以及彩色觸摸顯示屏等。

主機系統(tǒng)主要包括：儀器底座、壓力室底座、試樣底座、加強材料及高透光率的壓力室外殼 (厚5mm)、試樣帽、活塞、軸向循環(huán)加載裝置及內置軸壓傳感器等。整個主機系統(tǒng)高度為 400mm,底座直徑為120mm，重量約為10kg，試樣尺寸為高為20mm，直徑為10mm，體積V=1.571cm3。該裝置整體尺寸較小，且試樣小型化，壓力室透明外殼較薄，方便借助工業(yè)顯微CT掃描設備測得較清晰的土顆粒相對運動圖像。

(1) 軸壓控制系統(tǒng)

   軸向加壓采用伺服電機加載，選用試樣頂部加載設計，該設計不同于常規(guī)動三軸底部加載方式，可有效避免底部加壓普遍存在的無法解決在大壓力情況下，傳壓桿與密封圈之間摩擦阻力較大的問題，從而提高了試驗結果的準確性。加載方式具有應力控制和應變控制兩種方式，其加載頻率為0.01~2Hz；軸壓傳感器量程為 0~1000N，精度為0.3%FS；軸向加載上下限位范圍為0~18mm。 激振裝置采用機械傳動式，由試樣頂部進行循環(huán)加載，可模擬全波和半波兩種循環(huán)模 式。活塞與試樣頂部采用錐形透明硅膠套聯(lián)接，活塞內部設有通道與外部大氣相通，在施加圍壓前將此通道的閥門關閉，圍壓施加完成后將活塞與試樣頂部接觸，打開閥門，此時壓力室內的壓力遠大于外部氣壓，通過圍壓的壓力使得錐形透明硅膠套緊貼合于活塞，清零數(shù)據(jù)后方可進行循環(huán)加載試驗。

(2) 圍壓控制系統(tǒng)

圍壓加載控制系統(tǒng)采用氣壓控制氣水壓力傳遞方式，加載范圍 0~800kPa。加載圍壓過程中，通過管路將氣水轉換容器的進氣口與控制采集箱內圍壓加載裝置連接，出氣口與主機系統(tǒng)壓力室連接，通過圍壓加載裝置將氣水轉換容器里的水壓到壓力室中，從而達到設定的圍壓數(shù)值。

(3) 反壓控制系統(tǒng)

反壓加載控制系統(tǒng)采用液壓控制方式，控制采集系統(tǒng)內的反壓調壓倉通過管路與試樣底部排水管路相連接，采用下排水方式，加載范圍為 0~1000kPa。試樣在排水過程中，根據(jù)反壓調壓倉 內的體積變化，測得試樣在試驗中的排水量。

(4) 數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理兩個子系統(tǒng)。試驗過程中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通過網(wǎng)線接口傳輸并記錄下數(shù)據(jù)，實時顯示在電腦端屏幕上，并利用己編好的程序即時計算出數(shù)據(jù)結果，生成相應曲線。該曲線顯示界面分為4個小窗口，每個窗口可根據(jù)需要調整坐標軸顯示的變量，實時觀察各變量之間的關系。數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)則是在數(shù)據(jù)采集完成后對數(shù)據(jù)進行微處理，可分段查看不同試驗狀態(tài)下的數(shù)據(jù)結果。