SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪说明书

SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪使用说明书南京土壤仪器厂有限公司地址：南京市小卫街220号电话：025-8443939384437965邮编：[e-mail]1SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪使用说明书一、概述：SLB-1C型应力应变控制式三轴剪切渗透试验仪可以对三轴试验进行等应力、等应变控制，可以进行UU、CU、CD试验、不等向固结、等向固结、反压力饱和、K0试验、应力路径试验和渗透试验。仪器各部分能够独立工作，能够与计算机数据交换，计算机控制试验的整个过程。该仪器为多功能柔性控制三轴试验仪。设计依据为GB/T50123-1999《土工试验规程》和SL237-1999《土工试验规程》。计算机与各个控制器之间采用RS-232通信方式，进行数据交换，完成各项试验的控制功能。各控制器可以根据PC机的指令，将实验过程中的数据传输给计算机。计算机实时绘制曲线，保存数据，试验结束后，打印曲线和报表。二、主要技术参数1、轴向力：0-6kN，测量精度±1%（10%-95%FS）。2、轴向控制方式：a.等应变控制：0.002-4mm/min±5%。b.等应力控制：0kN～6kN，控制精度±1%。3、土样规格：Φ61.8×125，Φ39.1×80mm。4、周围压力：0-1.99MPa，控制精度±0.5%FS，设定值：0.01-1.95MPa。5、反压力：0-0.9MPa，控制精度：±0.5%FS，设定值：0.01-0.8MPa。控制方式：a.恒压差控制渗透方式；b.恒流量渗透方式：0.05-15ml/min。6、体积变化：0-100ml,数字显示，分辨率：10-3ml。三、仪器的基本结构1、仪器示意图底座加压活塞浸入式荷重传感器位移传感器压力罩试样座试样试样帽固定杆固紧螺母体变测量及反压力控制器LiquidinStop进液/停1kPa/vol.Deformationreset出液/停计体变/停LiquidoutStopCal.vol.Defomation/Stop10kPa/BackP.resetting100kPa10kPa/反压清零1kPa/体变清零恒压设定Const.P.settingConst.flowsetting恒流量设定复位Reset启动/停A/BStartStop反压力（kPa）体积变化（ml）出液电源启动进液A/B1kPa/vol.Deformationreset100kPaConst.flowsetting体变测量及反压力控制器1kPa/vol.Deformationreset进液/停LiquidinStop恒流量设定Const.flowsettingConst.P.setting恒压设定1kPa/体变清零10kPa/反压清零100kPa10kPa/BackP.resettingCal.vol.Defomation/StopLiquidoutStop启动电源计体变/停出液/停出液StartStop进液A/B启动/停Reset复位反压力（kPa）体积变化（ml）10kPa/BackP.resetting围压及孔压测量控制器LiquidinStop进液/停出液出液/停计体变/停电源启动恒压设定LiquidoutStopConst.P.settingCal.vol.Defomation/Stop10kPa/反压清零恒流量设定1kPa/体变清零进液StartStop启动/停Reset复位反压力（kPa）体积变化（ml）A/B1MPaConfiningP.Decr.setting0.01MPa/Conf.P.reset0.1MPa/PoreP.resetLiquidinStop进液/停0.01MPa/围压清零电源C/D围压设定ConfiningP.settingLiquidoutStop出液启动出液/停围压减量设定0.1MPa/孔压清零复位启动/停ResetStartStop进液应力应变测量控制器周围压力（MPa）Porepressure孔隙压力（MPa）2四、仪器安装1、应力应变测量控制器的安装参照《应力应变测量控制器说明书》2、围压及孔压测量控制器的安装参照《围压及孔压测量控制器说明书》3、反压及体变测量控制器1的安装参照《反压及体变测量控制器说明书》4、反压及体变测量控制器2的安装参照《反压及体变测量控制器说明书》5、多路通信转换器的安装配备一台多路通信转换器和四根短插线与一根长插线。使用时，四根短插线分别将四台控制器的九芯插座与多路通信转换器相连，一根长插线将PC机与多路通信转换器相连。6、三轴试验采集软件安装软件运行环境：a.CPU：最低Pentium200MHz，建议Pentium500MHz或更高；b.内存：最低32M，建议64M以上；c.操作系统：Windows98/ME/2000/XP；d.驱动器：8倍速CD-ROM以上；e.至少具备一个COM口（最好两个）。进入Windows系统后，建立一个文件目录d:\SLB1AC，将程序考入该目录下，在桌面上建立快捷方式，点击该快捷图案，进入软件界面。7、三轴试验采集软件使用a.应变控制式三轴剪切渗透试验软件的安装后，在计算机的桌面上点击快捷图案弹出下列界面。b.在点击设置（S），再点击通信参数设定选择串口，并按确定。如果长通信线接至3PC机的COM1口，则按确定即可；如果长通信线接至PC机的COM2口，则按COM2的无线电按钮，再按确定即可。c.点击设置（S），点击传感器系数设定，弹出下列菜单，输入轴力系数，点击确定。在轴力系数一栏输入轴力系数（轴力系数一旦设定，系统认定为默认值，下次不必输入，除非重新标定或更换传感器）。d.点击文件（F），再点击新建工程，弹出下列菜单。设定‘工程编号’、‘工程名称’、‘土样编号’、‘土样初始直径’、‘土样初始高度’等项目，并按确定。（上述参数必须输入，土样编号可以输入一个）。4d.点击试验方法（M），选择试验方法，即可进入各种试验。五、试验前的准备工作1、根据试验要求，熟悉本试验各阀门的功能，以及管道进出液的流向。2、确定本试验的预定周围压力值、反压力值、主应力值、试验方法及试验步骤。3、熟悉各控制器的使用方法，注意事项，熟悉软件操作步骤及各功能键的作用，图表的绘制，注意软件操作中的各种提示。4、压力室管路图孔隙压力传感器接围压管4#接进排水管围压三通阀硅胶管接头3#2#尼龙圈8*21#接反压力1控制器5、土样安装过程选择试验使用的压力室（39.1mm或61.8mm）；将底座与压力室上罩分离，按《土工试验规程》中三轴试验的要求装样，装样过程中应使用排水管排除测量孔隙压力管路和排水管路内的空气，装样过程中避免外部空气进入土样内部。试样安装完毕，将压力室上罩放在压力室底座上，用螺母固紧，松开压力室上部的排气螺钉，转动压力室下部的周围压力三通阀，使压力室内部管道与储水瓶相通，提高储水瓶的高度，向压力室内注水。当压力室内水溢出时，关周围压力阀，使压力室内管道与周围压力控制器相通，等待施加周围压力。5、各控制器通电，预热10-20分钟。六、试验项目说明1、饱和试验⑴试验示意图5σ3σ3σ3σb反压及体变测量控制器1μ围压及孔压测量控制器⑵饱和试验工作原理饱和试验是通过测定孔隙水系数B检测土样饱和状态的预处理试验。在反压力保持一定值时，周围压力增量（Δσ3）引起孔隙水压力的增量Δu。B＝Δu/Δσ3饱和试验的设定可以通过PC机荧屏或控制器的键盘进行设定，在设定目标周围压力和反压力值后，可以通过PC机荧屏的开始试验键或在试验目标值栏点击鼠标右键进行控制，或在控制器的键盘对以上参数进行设定、启动、停止等控制，可以在PC机荧屏上或控制器的显示屏读出实际的周围压力和孔隙水压力值以及反压力值，试验开始后，PC机荧屏显示周围压力、反压力和孔隙压力值与时间的关系曲线，并按固结试验记录数据的时间间隔记录数据。⑶注意事项：a.周围压力和反压力的设定范围分别为0～1990kPa、0～900kPa。b.工作过程中注意控制器的标志灯所处的位置，判断调压筒中的水是否能够补充压力室。c.饱和试验时，当周围压力达到目标值时，等待几分钟，孔隙压力才趋于稳定，饱和度也相应增加。⑷试验步骤a．装样结束后，若不施加反压力，则关闭排水阀；如果施加反压力饱和，则使压力室的排水阀的管道和体变测量与反压力控制器的管路相通。b．将周围压力控制器中的孔隙压力和周围压力清零。方法是用手动的方式按控制器上的0.1MPa/孔压清零键、0.01MPa/围压清零键或用计算机软件清零（方法是启动三轴试验采集处理软件后，在仪器状态一栏中，点击各清零键对周围压力、孔隙压力、轴向位移、主应力差、反压力1、反压力2、上部流量清零）。c.在试验方法中选择饱和试验，选择土样编号，选择结束条件（饱和度一般为95%）,设定周围压力的目标值（范围0-1990）和反压力的目标值（范围0-900）,设定完毕。d.点击开始试验，计算机将周围压力目标值发送至周围压力控制器，并使控制器按目标值控制，如果要求对反压力1进行控制，则在试验目标值一栏点击鼠标右键，点击反压力1启动键，即对反压力1进行控制，控制器按计算机的要求回传给计算机，在仪器状态中显示数据。计算机自动计算出土样的饱和度，并在试验参数一栏显示饱和度。e.一旦试验条件满足结束条件时，计算机弹出一对话框，请您结束试验，如果您不6想结束试验，按NO键，则计算机不再提示，直至重新设定结束参数；如果按是，则计算机自动停止各控制器；如果您无暇顾及此提示，计算机在2分钟后自动停止各控制器，2、固结试验⑴固结试验工作原理固结试验是通过恒定的周围压力、反压力以及恒定主应力差施加至土样，检测土样排水量及孔隙压力消散。固结试验的参数设定可以通过软件或控制器的键盘进行设定，设定目标周围压力和反压力值以及主应力差，通过软件上的各设定栏或控制器的键盘对以上参数进行设定、启动、停止等控制，在软件和控制器的显示屏读出实际的周围压力、孔隙水压力值、反压力值、主应力差以及土样体积变化。试验开始后，软件按固结试验记录数据的时间间隔记录数据，同时显示周围压力、反压力和孔隙压力值与时间关系曲线，体积变化量与时间的关系曲线以及轴向应变与时间的关系曲线（该曲线用于土样蠕变试验）。⑵试验示意图μσ3σ3应力应变测量控制器σb(v)反压及体变测量控制器1围压及孔压测量控制器⑶固结试验终止条件：①孔隙压力达到设定值；②固结试验的固结时间达到设定值。⑷注意事项：a.周围压力、轴向力和反压力的设定范围分别为0-1990kPa、0-6kN、0-900kPa。b.工作过程中注意控制器的标志灯所处的位置，判断调压筒中的水是否能够补充压力室。⑸试验步骤a．装样结束后，若不施加反压力，则关闭排水阀；如果施加反压力饱和，则使压力室的排水阀的管道和体变与反压力控制器的管路相通。b.将周围压力控制器中的孔隙压力和周围压力清零以及反压力清零。手动的方式是按周围压力控制器上的0.1MPa/孔压清零键、0.01MPa/围压清零键对围压和孔压清零；按反压力控制器面板的0.1MPa/反压清零键对反压力清零；或用计算机软件清零（方法是启动软件后，在仪器状态一栏中，点击各清零键对周围压力、孔隙压力、轴向位移、主应力差、反压力1、反压力2、上部流量清零）。c.由于采用反压力控制器进行体积变化测量，所以必须对反压力进行设定，一般设7定为0kPa。在进行固结试验前关闭排水阀，以便测量土样的饱和度。由于反压力控制器的控制误差是±1kPa，在±1kPa内反压力控制器不工作，因此确定1kPa的临界点非常关键，以便打开排水阀时直接测量排水量。提高体积变化测量精度的关键是确定1kPa的临界点，具体的方法为利用反压力控制器的管道和与之相连的三通阀和量管相通，在反压力控制器上设定反压力目标值为0kPa，提高量管的水位，使控制器上的压力显示大于2kPa，按启动/停键后，控制器自动控制在1kPa电机停止时，按启动/停键，使控制器启动灯灭，按体变清零键，使控制器体变显示窗