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[其他]巖土三軸試驗圍壓力、反壓力裝置無效

專利信息
申請號: 87206481 申請日: 1987-04-15
公開(公告)號: CN87206481U 公開(公告)日: 1988-05-11
發明(設計)人: 黃煒;張彭壽;朱愛華;卞又新;陳東民 申請(專利權)人: 水利電力部南京自動化研究所
主分類號: G01N3/10 分類號: G01N3/10;G01L1/02
代理公司: 江蘇省專利服務中心 代理人: 牛莉莉
地址: 江蘇省南京市*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關鍵詞: 巖土 試驗 壓力 裝置
【說明書】:

實用新型是一種巖土三軸試驗圍壓力、反壓力裝置,特別是圍壓力穩定、反壓力自動跟蹤圍壓力的裝置,屬于土工三軸儀中應用液壓加壓的裝置。

對巖土試樣進行三軸試驗,先要對試樣進行反壓力飽和,在這個過程中,要求反壓力始終小于圍壓力。然后,在對試樣施加試驗所需的圍壓力時,要求圍壓力、反壓力保持穩定。目前三軸儀中常用的加壓裝置有:水銀加壓、空氣調壓閥加壓、油壓泵加壓、電動調壓筒-壓力傳感器電路控制加壓等。水銀加壓裝置產生壓力低,常發生試驗人員汞中毒。空氣調壓閥裝置耗氣大,空氣壓縮機工作噪聲大,國內研制的高壓力空氣調壓閥裝置,最大壓力2.5MPa(1MPa≈10公斤力/(厘米)2),在使用中發現,如果裝置的出口壓力高于試驗所需壓力,則不能將其調回到試驗壓力,因此不適用于三軸試驗。油壓泵裝置雖然產生壓力高且可調,但構造復雜,輸出壓力有抖動現象。英國GEOSESTEM公司生產的與三軸儀主機配套的電動調壓筒——壓力傳感器電路控制加壓裝置,由于壓力傳感器受溫度影響很大,輸出壓力的穩定性仍不理想。還需要說明一點,對試樣進行反壓力飽和時,要求反壓力跟蹤圍壓力,如果采用微機系統控制,可以實現這一點,但是這樣的裝置構造很復雜,造價很高。

本實用新型的任務是給出一種應用液壓加壓、不采用微機控制、構造比較簡單的三軸試驗圍壓力、反壓力裝置,根據試驗需要,圍壓力足夠高并且可作大幅度調整,在對試樣進行反壓力飽和過程中,反壓力能自動跟蹤圍壓力、始終小于圍壓力一個固定值,當需要施加一定的圍壓力時,圍壓力、反壓力均能保持穩定。

本實用新型的關鍵在于選取理想的壓力源、調壓裝置和實現反壓力自動跟蹤的裝置。

本實用新型由壓力室、油水交換器、圍壓力系統和反壓力系統組成,壓力系統除包括壓力源和調壓裝置外,還包括控制電路、油壓輸出管路、閥門等,所產生的圍壓力和反壓力經過各自的油水交換器,將油壓轉換為水壓,作用于壓力室內的試樣,其特征是圍壓力系統以砝碼壓力計作為壓力源,以電動調壓筒調節壓力,反壓力系統包括電動調壓筒和壓力傳感器,在圍壓力、反壓力兩系統的油壓輸出管路之間連接一個壓差傳感器,經過相應的電路控制,實現反壓力自動跟蹤圍壓力。

下面參照附圖并結合一個實施例對本實用新型進行詳細描述。

圖1為本實用新型構成示意圖。

圖2為圍壓力系統電路框圖。

圖3為反壓力系統及反壓力自動跟蹤圍壓力電路框圖。

如圖1所示,圍壓力系統包括砝碼壓力計(26)和電動調壓筒(27),反壓力系統包括電動調壓筒(31)和壓力傳感器(24)。砝碼壓力計(26)和電動調壓筒(27)之間油壓管路(通過閥門)是連通的,電動調壓筒(31)和壓力傳感器(24)之間油壓管路(通過閥門)也是連通的。產生的圍壓力由油壓管路經油水交換器(28)進入壓力室(30),作用在包裹巖土試樣(20)的乳膠膜(21)上,而反壓力則由油壓管路經油水交換器(29)進入壓力室,作用在巖土試樣內。設置了三個標準壓力表(12、13、14)來測試實際施加的圍壓力、反壓力值。表(13)與表(14)量程相同,表(12)量程大。

下面描述圍壓力系統的具體設計。在砝碼壓力計的砝碼框架(7)上掛砝碼(8),就產生一定的圍壓力。砝碼壓力計活塞(5)上連接一觸桿(2),觸桿隨活塞升降分別與上、中、下三只微動開關(1)碰觸,通過繼電器控制電動調壓筒(27)的驅動電機(11)正、反運轉或停止,得到穩定的圍壓力。圍壓力系統微動開關閉環控制電路框圖如圖2所示。為了減小圍壓力的誤差,采取以下三個措施:a、由電機(4)通過圓柱直齒輪付(3)帶動砝碼壓力計活塞(5)以一定速度(例如20~30轉/分鐘)旋轉,使活塞與活塞套(6)之間為動摩擦。整個試驗過程中,電機(4)一直運轉,以減小活塞運動的摩擦力。b、選用碰觸力小于20克的微動開關(1)。c、設置平衡塊(9),用以克服活塞(5)和砝碼框架(7)的自重,使圍壓力起始值為零。

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