设备名称:动态高压低温三轴试验系统
制 造 商:德国APS-WILLE Geotechnik
设备名称:动态高压低温三轴试验系统
制 造 商:德国APS-WILLE Geotechnik
德国wille动态高压低温三轴试验系统(冻土动三轴)
多年以来,德国wille成功地提供了不同试验范围的、用于岩土工程试验的三轴试验系统。这些产品为用户 提供了很大灵活性,以高精度运行试验,并为系统添加各种升级模块满足所需的试验需求。 温控三轴拥有高准确度和性能,用户可以在不同温度条件下进行试验,从低温冻土试验到高温膨润土试验。独特灵活的软件及组件,让用户可以更好的使用设备和运行试验。
该系列土力学三轴试验系统是为在不同温度条件下对土样 进行应力路径三轴试验而设计制造的。许多试验需要对试 样进行高温或低温的温度控制,这就需要一个设计简单的 系统,能够避免试验过程中试样出现任何温度梯度,并 形成稳定的恒温条件。
德国wille温控三轴仪可以根据用户需求进行定制,例如用电机或液压作 动器提供静态或动态荷载,普通 2MPa 的围压压力或高达 32MPa 的 高围压压力,低温试验或/高温试验,都可以一起配置以 满足各种试验需求。温度控制系统可将试样温度控制在 -30℃至+200℃范围内。
德国wille使用专门的解决方案来控制三轴室的温度,即双层壁 温控 (DWTC) 三轴室,无需使用内部盘管进行加热/冷却, 不用占用三轴室内部的空间,并且让安装内置应变测量装 置变得简单。 强大的 GEOsys 软件支持所有试验程序,可以很好地操 控所有试验,用户可以自己编程,根据试验需求 编辑和运行自定义试验程序。
产品特点
▍各种范围的静态或动态荷载
▍电机或伺服液压加载系统,涵盖所有需要的荷载和频率
▍试样直径可达150mm
▍高达32MPa 的各种三轴室
▍低可达 -30℃度的冻土试验
▍高可达 +200℃的高温试验
▍包括不同试验模块的软件,例如标准静态三轴试验(CD、CU 和 UU)、应力路径试验、动态试验等
▍以太网连接,可将数据快速传输到 PC
▍可以为试样提供不同类型的加载波形,例如正弦波、方波、三角波、矩形波和用户自定义波形
▍各种温度范围的控制系统包括:
• 环境温度到 -30℃度 • 环境温度到 +200℃ • 低温/高温组合,从 -20℃到 +200℃度
▍多种升级选项,例如非饱和、动态围压、弯曲元、高压三轴等
▍试样安装方便
▍安装了控制软件的 PC 直接操控整个系统
▍用于动态试验的高速动态控制器,用于监测测量值和试验程序(高达10 KHz)
亮点 | 优势 | 可升级选项 |
•双层壁温控 •无需内置热交换盘管 •荷载和频率范围大 •低噪音 - 静音电机 •无需气压提供动力 •CE 标志 •易于使用 •可提供长期更换的备件 •各种升级选项 •包含所有试验模块的完整软件 •独特的冷却 / 加热方法解决方案 | •试样安装方便 •不需要额外的实验室基础设施 •多达 32 个通道的动态控制器用于
动态试验 •先进的软件,提供所有三轴试验的试
验模块 •标准波形和用户定义的波形 •以太网连接到数据分析 PC •满足各种不同试样尺寸和围压压力的
三轴室 •适用于小应变试验 | •三轴室升降系统 •非饱和试验 |
软件:系统通过 GEOsys 软件控制。根据用 户需求为每套系统专门定制配置和编程, 包括控制试验流程、采集、存储所有的数据 | ||
保护功能:•紧急停止按钮,遇状况时,可以立即停止系统 •限位停机,过载、位移超限时自动停机,由软件设置,以保护操作人 员及设备 |
主要配置
① 伺服液压加载架(可选伺服电机加载架)
② 液压动力源
③ 三轴室(THM 型)
④ 底座滑动机构,便于操作三轴室
⑤ 动态围压体积压力控制器
⑥ 动态反压体积压力控制器
⑦ 温控系统,由 GEOsys 软件控制加热和冷却
⑧ 动态控制器
⑨ 软件,支持各种静态和动态三轴试验
加载架
德国wille的加载架有强大的功能,已经成为执行复杂或普通土力学试验的理想选择,其特点是设计坚固。 设计制造不同类型的加载架以对试样施加静态或动态载荷,这些加载架涵盖了地质力学试验的荷载和频率范围。 静态电机加载系统,荷载范围高达250kN,动态系列有电机或伺服液压型号,用户可以根据需求在这些型号中轻松选择。
▍静态电机加载架,荷载高达 250kN
▍动态电机加载架,可选 60kN-5Hz/25kN-10Hz
▍动态伺服液压加载架,荷载高达 1000kN、频率高达40Hz
● 静态电机加载架:微处理器控制的通用加载架 UL 系列集成了力、位置和速度控制, 用于应变、应力或位移(位置)的闭环控制,包括高质量数据采集和控 制器,可以更好的方式使用设备和运行试验。
● 动态加载架:动态电机加载架或动态伺服液压加载架,用户能够对试样施加大范围的动荷载。该系列加载架带有高达10kHz的强大动 态控制器,从而使得该系统在动态试验领域具有独特的功能。配合独特而灵活的软件及组件,用户可以更好的方 式使用设备和运行试验。
温控三轴室(双层壁型)
该系列三轴室采用特殊的双层壁技术,以很小的试样温度梯 度提供非常高的试样温度控制性能。
温控由双层壁三轴室及其内部的热交换器实现,与具有闭环 温度控制的高精度恒温循环油浴相连。这种设计为用户提供 了一个很大的优势,可以轻松、迅速抬起三轴室。在传统方 法中,用户需要抬起三轴室、拆除内部盘管,需要更长的时间。 在双层壁温控 (DWTC) 三轴室中,不需要在试样周围放置用 于热传导的盘管,无需占用三轴室的内部空间,让安装试 样更加简单、缩短安装时间。双层壁温控三轴室,节省的 空间可用于内置传感器的安装,使得需要测量局部应变的试 验非常容易实现,例如水泥、土壤或粘土的三轴试验。
带有相关附件的三轴室,用户可以在不同范围内控制和监测
三轴室内部的温度,一般温度范围如下:
● -30℃~环境温度
● 从环境温度~+200℃
● -30℃~ +200℃
主要特点
▍特殊传热方式
▍无需内部安装加热 / 冷却盘管
▍易于安装试样和传感器
▍热电偶线缆直接穿过耐压过孔
▍专为内置传感器设计,例如:内置水下荷载传感器、内置应变测量组件(轴向和径向)、 超声波试验组件、弯曲元组件(垂直/水平)、 声发射试验组件 、 温度测量传感器
▍温度范围从 -30℃~ +200℃
▍压力范围高达 32MPa
▍试样直径从 38 ~ 150mm
▍试样的长径比为 2 或 2.5
温控系统(加热和制冷)
带风冷系统的温控循环油浴可以控制内部油浴的温度,也可
以通过循环液体控制其他外部设备的温度。
▍准确的温度控制
▍不锈钢制成的保温浴
▍大显示屏,明亮的 5.7 英寸触摸屏,具有图形功能和友好
的导航菜单
▍采用即插即用技术的多点触控控制器
▍强大的压力 / 循环泵
▍所有重要的操作参数和温度值都整齐地显示在触摸屏上
▍集成的 USB 和以太网端口允许连接到 PC 或网络,用于远程控
制或数据传输
▍5 点校准
▍Pt100 传感器连接
▍循环油浴配有隔热盖板,以避免形成冷凝水和冰
技术参数 | |
温度范围 | -55 °C~200°C |
温度稳定性 | 0,02 k at~10°C |
加热功率 | 2,45kW |
冷却功率 | 1.5 kW at 20°C / 1.0 kW at-20°C |
输送泵 | 可达 25l/min |
送液压力 | 0,7bar |
回液压力 | 0,4bar |
油箱容量 | 5Litres |
注液量 | 可至 4Litres |
完整温控系统组成
● 双层壁温控三轴室
● 温度控制系统(加热 / 冷却)
● 三轴室的隔热外壳,很大限度地减少热传导
● 三轴室与温控系统之间所有管道的保温套
● 内部温度传感器,测量三轴室内部的温度
● 荷载传递杆和作动器之间,三轴室底座和加载架之间的隔热板
● 控制和数据采集软件,通过 PC 控制温控系统的所有功能(包括接头和线缆)
● 外部温度传感器,非常大限度地减少温度梯度,以满足温度保护限值和保护要求(可选)
● 可选配循环泵,增加输送流量和输送压力
静态围压和反压系统
围压和反压的自动控制可通过选配不同的控制器来实现,这取决于各种压力范围和不同的试验、实验室设施和技术要求等。 不同饱和度、应力 / 应变路径、渗透率、K0 和其他试验都可以高的精度轻松运行。
A) 气压控制器 (APC)
该系列的标准配置包括一台气压控制器(APC)产生气压,再传 递到围压和孔隙压力。该系统是全自动系统,通过 PC 和专用软 件进行控制。通过封闭式气 / 水囊将气压转换为液压,加上自动体变测量装置, 测量体积变化。
工作压力 : 可达 2MPa
压力出口 : 2 个,1 个围压 1 个反压 (可以升级为 3 个用于非饱和土试验)
B) 体积压力控制器 (VPC)
该设备包括两个用于施加反压和围压的液压缸。它们是注射式无 波动泵,可准确产生和调节压力,并针对不同的试验要求在各种 范围内提供准确的流量控制。
设备的控制可以通过控制面板或通过 PC 和专用软 件轻松完成,非常方便且易于操作。
数据采集系统
数字式、高速、高分辨率、可扩展、实时控制数据采集系统,高达 10KHz 控制和 24 位分辨率数据采集。动态控制器可
用于电机系统、液压系统、和各种传感器,例如荷载传感器、LVDT、应变计、引伸计、热电偶等。
控制器功能强大,用户可通过智能传感器插头对测量和控制参数(传感器)进行模块化设计,存储校准参数,可以根据应 用场合灵活使用。
主要特点
▍多达 32 个用于静态和动态试验的低噪声闭环控制通道
▍每个控制轴通道可达 24 位分辨率(例如力、位移、压力、应变)
▍具有数字控制器参数化
▍所有控制功能之间的平滑切换
▍完整、同步的数据传输,避免任何数据丢失
▍数字可调控制器参数(PID 参数)
▍简单灵活的试验或参数调整
▍外部连接的端口管理
▍使用 PC 软件进行配置和参数设置
GEOSYS 软件
GEOsys 是 Windows 下的多功能模块化控制和数据采集软件。用户可以通过图形界面上的结构化 Windows 指令对复杂
的用户自定义试验序列进行简单编程。
GEOsys 利用灵活的可编程系统来控制协调各种试验流程的试验设备。灵活的操作面板提供了用于配置硬件设备的工具、
用于执行加载程序的编辑器以及分析、仿真和数据存储功能。
软件支持试验环境的模块化结构,实现灵活配置满足用户的特定要求。用户可以通过图形界面使用结构化的 Windows 操作简单而自主地编写标准或复杂的试验序列。
Geosys 软件拥有强大的功能,它 不仅与我们的产品兼容,而且还可 以与其他制造商的硬件一起使用, 为类似或更高标准的硬件提供数据 采集和试验控制。
主要特点
▍满足所有试验需求的独特试验平台,无论是土力学、沥青、岩石还是其他的动态和静态试验
▍控制和数据采集软件
▍同步所有动态作动器
▍可编程的试验序列控制和公式编辑器(升级版)
▍使用并行配置通道对每个通道进行完整的实时数据采集和闭环控制
▍灵活且用户友好
▍支持同类厂商功能 ASCII 数据转换选项
▍PID 参数的设置(参数优化或调整取决于材料)
▍易于管理的用户角色(系统管理、服务、试验开发人员、实验员)减少出错的可能性
▍操作系统平台软件,例如适用于 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX 等
▍用户可以通过图形界面使用结构化的 Windows 操作,简单而自主地编程标准或复杂的试验序列
▍适用于多达任意数量的同步且单独的实时、闭环控制通道、机器或试验设备,例如轴向载荷、围压、孔隙水压、孔隙气压等
▍硬件组件的管理,自定义测量值计算
▍语言:英语、德语、俄语、中文、波兰语等
三轴试验模块 (动静态)
GEOsys 专为闭环控制静态和动态试验而设计,适用于材料试验中所有试验应用,例应力控制、应变控制、所有应力路 径、任何类型的波形,如正弦、矩形、三角形和用户定义波形。 控制和数据采集软件还具有不同的模块,可根据 ASTM 或 BS 或其他标准运行试验。下面列出的某些试验需 要额外的可选硬件。我们根据客户的需求,一个或多个软件模块将与主软件一起交付,例如:
● 数据采集、处理和设备管理 (DPD) 模块
● 饱和试验模块
● B 值检测模块
● 固结模块(各向同性或各向异性)
● 渗透性试验模块
● 应力路径模块:线性应力路径 p、q 或 s、t 方法
● 静态剪切模块:
UU:不固结不排水三轴试验(总应力试验)
CU:固结不排水三轴试验,测量孔压(有效应力试验)
CD:固结排水三轴试验,测量孔压(有效应力试验)
● 非饱和试验模块
● K0 试验模块
● 拉伸试验模块
● 动态剪切模块
● 加载模块
● 弹性模量试验模块
● 温控三轴试验 冻融试验 温度梯度试验
● 动态围压 / 反压模块
可选升级项
▍冻土双轴试验系统:我们提供多种不同类型和尺寸的双轴试验夹具。能够模拟真实 平面应变条件下直接试验。在这个特殊的试验中,可以更准确 地评估强度参数和剪切带现象。 可提供不同结构类型和试样尺寸。图为专为平面应变试验中的 非饱和土试验而设计的特殊型号。
▍动态围压、反压系统:动态体积压力控制器是一种高精度先进的电机或伺服液压闭环 控制压力系统,可调节动态压力并为不同试验。例如动态三轴 试验系统的围压或反压。 它还可以用于消除使用不带压力补偿系统的三轴室,围压在动 态试验中产生的波动。 注射泵可以施加高达 4000 kPa 的压力,体积变化控 制高达 1000 ml,频率范围高达 10 Hz。主软件部分模块也相 应升级为支持动态围压或反压,实现全部功能。
▍三轴室升降系统:该系统可以在工厂完成升级,升降系统能够加快试验准备过 程。无需搬动很重的三轴室,减少 试验所需时间。
▍非饱和土试验系统:通过额外增加软硬件,系统可以升级为非饱和试验系统。根据 试样尺寸和所选试验方法的差异,附件会有所不同。 一般需要增加陶土板、气压控制器 (APC)、非饱和土软件试验 模块等。
▍内置局部应变测量系统:三轴试验系统,根据需求可以安装内置传感器来测量载荷、轴 向变形和径向变形。 这种升级有助于在试验过程中获得更高的准确度和测 量。强烈建议使用圆周测量组件进行 K0 试验。
▍弯曲元/超声波试验系统:三轴试验系统能够简单地添加弯曲元并通过其附件进行弯 曲元件试验。 弯曲元压电元件可以安装在试样的上帽和底座中,用于进行弯 曲元或压缩波速度试验。三轴室开始设计为可以安装压电元件, 无需对三轴室进行任何额外改造升级。 适用于 35mm 至 150mm 的任何试样,可更换的弯曲元件组 件不仅可用于三轴试验系统,也可用于其他设备,例如共振柱 试验系统、固结三轴室、单调剪切或标准剪切装置等。 弯曲元组件,可用于在不同方向上进行 S 波和 P 波试验,水 平和垂直方向兼可。
▍无气水生产装置:紧凑的无气水生产装置能够提供气体含量非常低的脱气水, 根据不同试验所需,标准容量从 20 升到 60 升不等。
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