基于内体变精密量测的吸力可控式非饱和土静三轴仪

摘要

本发明公开了一种基于内体变精密量测的吸力可控式非饱和土静三轴仪，包含主机部分、水循环和稳压推力水源部分、数据采集和处理部分。其中水循环和稳压推力水源部分主要由两台推力稳压水源构成的两个独立的水路部分组成，即用于围压室提供稳定压力的围压控制水路和用于内体变和吸力精密量测的监测水路。本发明不采用传统非饱和仪器必须使用的陶土板而仍沿用轴平移技术，实现非饱和土体体变精确量测和试验过程中吸力的控制，因而省略了陶土板饱和的过程，同时也避免了陶土板排水滞后的问题并精确控制非饱和土中的吸力。本发明可全程实现自动化控制和量测，满足实验原理合理、量测精度高、技术可行的要求，大大提高了试验的效率。

主权项

基于内体变精密量测的吸力可控式非饱和土静三轴仪，其主要组成部分是：主机部分、水循环和稳压推力水源部分、数据采集和处理部分，其中：主机部分构成主要为：反力支架(2)立于底座(1)外沿、轴向调整活塞(3)立于底座(1)中部；顶部置有轴向加载杆(9)的围压室置于轴向调整活塞(3)上，其中围压室由围压室壁(5)、围压室固定螺栓(6)和围压室盖(7)组成；被测试样(11)置于加载杆(9)与调整活塞(3)之间，被测试样(11)设置有便于试样有效接触的试样帽，即上试样帽(10A)和下试样帽(10B),其中下试样帽(10B)中设置有连通围压室内外的体变排水孔(13)；围压室壁为有机玻璃材料制成，围压室盖为金属盖，通过围压室固定螺栓(6)将两者连接；所述水循环和稳压推力水源部分：主要由两台推力稳压水源构成的两个独立的水路部分组成，即用于围压室提供稳定压力的围压控制水路和用于内体变和吸力精密量测的监测水路；围压控制水路中推力稳压水源(14A)的与进水口(18A)与围压室(4)下方的围压注水孔(12)相连；内体变和吸力精密量测的监测水路中推力稳压水源(14B)的与进水口(18B)通过U型胶管与围压室底部轴向调整活塞(3)的体变排水孔(13)相连，所述体变排水孔的另一端与立于围压室内轴向加载杆(9)与轴向调整活塞(3)间的被测试样(11)的底部相接触；数据采集和处理部分主要由一台数据采集与处理器(21)，一台控制计算机(22)，一个量测U型胶管(17)两端压差的压差传感器(20)，三个设置在不同水路的水压力传感器(19)及设置在加载杆(9)上的轴力传感器(8)组成，通过采集水压力传感器的读数反馈到控制计算机，计算机再给出控制命令调节电机的工作状态实现水压力的控制。