[發明專利]全自動應變控制式直剪測試儀器及其用途

有效

• 申請號: 201210064583.5
• 申請日: 2012-03-13
• 公開（公告）號: CN102621008A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 劉永勝;夏玉斌
• 申請（專利權）人: 中交水運規劃設計院有限公司
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 高萍

1.全自動應變控制式直剪測試儀器，包括計算機、數據采集控制器、測力傳感器、直剪儀、加壓裝置，數據連接線以及壓力管路，其中所述數據采集控制器通過壓力管路與加壓裝置和直剪儀連接，所述數據采集控制器通過數據連接線與計算機、測力傳感器、直剪儀連接，所述測力傳感器安裝在直剪儀上。

2.根據權利要求1所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于所述計算機裝載有功能模塊，用于設置采集控制器相關控制參數、以及直剪測試的基本工程信息、測試方法、荷重標準、預壓時長等信息；所述數據采集控制器用于監測、記錄并傳輸測力傳感器輸出值、調控壓力源到設定壓力、控制剪切應變的速率及方向以及收發計算機功能模塊的工作指令等；所述測力傳感器用于將巖土樣品的抗剪強度轉換成電信號，供采集控制器處理；所述直剪儀作為巖土樣品的容器和作為數據采集控制器的執行機構，工作于整個測試儀器；所述加壓裝置用于為整個儀器提供基礎的壓力，經數據采集控制器調節處理后施加于力缸最后作用在測試巖土樣品上；所述數據連接線以及壓力管路用于將儀器各部件連接，為儀器的數據采集及控制加卸荷提供通道。

3.根據權利要求2所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于所述功能模塊包括數據采集控制器控制模塊，用于控制數據采集控制器的相關參數，包括傳感器率定參數、儀器配置參數、伺服電機控制參數、出力缸自重壓力、通道出力系數、減速裝置速比、加卸荷控制參數等；直剪測試基本參數模塊，用于管理測試中的工程名稱、工程編號、巖土樣品編號、測試方法、預壓時長、垂直壓力等；數據采集控制器控制命令模塊，用于產生啟動采集控制器、初始化、傳感器歸零、測試開始、保存測試數據、發送測試參數、過程結束、數據區檢查、強行初始化、收發檢測信息等命令；測試狀態跟蹤模塊，用于顯示測力傳感器數據、數據采集控制器當前狀態、測試過程信息、動態繪制測試曲線等；數據處理模塊，用于對已經保存的測試數據進行處理、分析、取舍、原始抗剪強度曲線擬合、調整、預覽、數據格式轉換等。

4.根據權利要求2所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于所述數據采集控制器裝載有內核模塊，用于關閉計算機后能夠自動執行整個測試過程；數據轉換采集模塊；斷電保護測試狀態模塊；伺服電機控制模塊。

5.根據權利要求1所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于所述直剪儀包括以下裝置：液氣壓出力缸，作用在巖土樣品上，對巖土樣品施加垂直壓力；伺服電機，精確控制剪切速率與剪切位移；減速機構，用于增加伺服電機出力與剪切位移的平穩性；氣缸平衡裝置，用于不同尺寸的氣缸在初始狀態時自重調零；保護裝置，包括位移限位裝置和測力傳感器保護裝置。

6.根據權利要求1所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于所述加壓裝置為氣壓或液壓源。

7.根據權利要求1所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于直剪儀為單通道直剪儀或多通道新型直剪儀。

8.根據權利要求7所述的全自動應變控制式直剪測試儀器，其特征在于所述數據采集控制器連接單臺直剪儀或連接多臺直剪儀。

9.上述任一權利要求所述的全自動應變控制式直剪測試儀器在巖土測試中快速測定巖土樣品在不同壓力下抗剪強度指標的用途。

10.根據權利要求9所述的用途，包括下述步驟：

1)計算機端設置直剪測試的相關參數、主要包括儀器信息、測試樣品信息、測試方法、垂直壓力、剪切速率、剪停位移等信息傳送至數據采集控制器；

2)計算機端發送測試開始指令；

3)數據采集器按預先設置的測試參數，自動進行儀器調整、加荷、預壓、開始剪切、記錄數據、測試結束判別、卸荷、儀器復位、提示測試結束等操作；

4)測試數據轉存至計算機端，進行數據轉換、處理、分析、匯總等操作。