一种用于土工固结制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于土工固结

【技术实现步骤摘要】
一种用于土工固结、湿陷及三轴试验的一体式数据采集装置


[0001]本技术涉及一种土工试验装置，具体指一种用于土工固结
、
湿陷及三轴试验的一体式数据采集装置
。

技术介绍

[0002]固结仪是土工试验中固结压缩试验和黄土湿陷性试验的主要试验仪器，主要用于土体压缩试验，测定土的变形和压力
、
孔隙比和压力的关系或变形和时间的关系，以便计算土的单位沉降量
、
压缩指数
、
回弹指数
、
压缩模量
、
固结系数等
。
目前采用的固结仪主要有两种：单杠杆固结仪和全自动气压固结仪
。
单杠杆固结仪是应用杠杆原理，用砝码人工加荷，是一种上世纪
70
年代的老式仪器，该仪器操作繁琐，劳动强度大，且试验过程中需人工加荷，影响试验精度
。
全自动气压固结仪是根据气压传动的原理加荷，是一种新式的气压自动加荷固结仪，但目前的全自动固结仪在数据采集方面仍旧存在以下问题：
[0003](1)
现有的全自动固结仪在数据采集方面要么没有采集功能，要么就是采集和控制功能为分体结构，连接采集器和控制器之间的数据线暴露在仪器外侧，两者分开放置，占用空间较大，试验过程影响操作，造成试验精度较差；同时全自动固结仪水靠人工注水或半自动注水，注水精度不高，影响试验精度
。
[0004](2)
具有采集功能的全自动固结仪在土工固结
、
湿陷及三轴试验时需要不同的采集装置，尤其是当需要连续完成三个不同试验时，需要连续更换不同的采集装置，不仅操作不便，同时浪费试验时间
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本技术的目的是提供一种用于土工固结
、
湿陷及三轴试验的一体式数据采集装置，本技术的数据采集装置集土工固结
、
湿陷及三轴试验与一体，设备利用率高，同时采用自动注水和自动加泄压，不仅试验精度高，同时有效提高试验的自动化水平和试验效率
。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种用于土工固结
、
湿陷及三轴试验的一体式数据采集装置，包括数据采集控制器
、
自动加卸压系统和自动注水系统，所述的自动加卸压系统和自动注水系统与所述数据采集控制器通信连接，通过所述数据采集控制器控制所述自动加卸压系统进行加压和泄压，通过所述数据采集控制器控制所述自动注水系统进行注水，其特征在于：所述的自动加卸压系统包括气压传动装置
、
加压平台和升降台，所述的升降台设置在所述的加压平台上，所述的气压传动装置与所述的升降台气动连接控制所述升降台升降，所述的升降台上设置有带有加压盖的采集盒，所述采集盒上连接所述的自动注水系统，所述的升降台包括伸缩支撑杆和支撑平台，所述的支撑平台水平设置在所述伸缩支撑杆的上端，所述采集盒设置在所述支撑平台上，采集盒与支撑平台之间设有压力传感器；所述伸缩支撑杆的下端连接有气压传动装置，所述气压传动装置输出气体带动所述的伸缩支撑杆上下伸缩移动，所述
气压传动装置上设置有气压控制阀，所述加压平台上设置有反力架和位移计导杆，所述反力架上设置有顶杆，所述顶杆与所述加压盖上下垂直相对，所述位移计导杆上设置有位移计，所述的位移计与所述支撑平台垂直相对设置用于计量所述支撑平台的升降高度；所述的自动注水系统包括注水管
、
水泵和水位传感器，所述注水管一端连接在所述采集盒上，另一端连接所述的水泵，所述的水位传感器设置在所述的采集盒上；所述气压控制阀
、
压力传感器
、
位移计
、
水位传感器
、
水泵均与所述的数据采集控制器通信连接
。
[0008]进一步，所述的采集盒内依次由下至上设置有下透水石
、
滤纸
、
试样
、
上透水石和导环，采集盒的侧壁上设置有注水口，所述注水口与所述注水管连接，所述的加压盖设置于所述的上透水石上
。
由于土工试验样品为环刀试样，装样时为了使土体受力均匀，在环刀试样上下表面均设置滤纸和透水石，设置导环是为了方便加压
。
[0009]进一步，所述的数据采集控制器包括中央处理器，所述中央处理器包括数据采集模块和逻辑控制模块，所述的数据采集模块与所述的压力传感器
、
位移计和水位传感器通信连接，所述的逻辑控制模块与所述的水泵和气压控制阀通信连接
。
[0010]进一步，所述的数据采集控制器还包括机箱和电源，所述的中央处理器和电源设置在所述的机箱内，所述的电源与所述中央处理器电连接
。
[0011]进一步，还包括计算机，所述的中央处理器与所述计算机通信连接
。
[0012]进一步，所述的机箱上设置有数据接口，所述的数据接口与所述的中央处理器电连接，所述的压力传感器
、
位移计和水位传感器分别与所述的数据接口插接连接
。
[0013]进一步，所述的机箱上设置有散热孔
。
[0014]本技术采用上述技术方案，具有如下优点和效果
。
[0015](1)
本技术提供的数据采集装置不仅可以用于土工固结试验，同时也可用于湿陷性试验及三轴试验，由于固结试验
、
湿陷性试验及三轴试验都是加压或加压注水之后看试样变形并采集受力
、
变形及时间等参数，因此本技术的数据采集装置可以将三个试验项目结合为一体，通过一台设备即可同时完成三种不同的试验数据采集，不仅提供设备利用率，同时节约试验时间
。
[0016](2)
本技术的数据采集装置采用自动注水和加泄压系统，注水精度高，压力控制稳定，有效减少了人工操作带来的实验误差，试验精度高
。
[0017](3)
本技术的数据采集装置将采集功能与控制功能集成为一体化结构，减少了布线环路面积，在同等使用体验下，中央处理器主频比类似设备低，通讯速度高，还能与其他数字化协同软件连接，实现土工试验的数字化，简化岩土工程勘察流程
。
附图说明
[0018]图1为本技术的数据采集装置结构框图
。
[0019]图2本技术的数据采集装置结构示意图
。
[0020]图3为本技术的中央处理器控制原理框图
。
[0021]图中：1‑
数据采集控制器
、2
‑
自动加卸压系统
、3
‑
自动注水系统
、4
‑
计算机
011
‑
中央处理器
、021
‑
气压传动装置...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于土工固结
、
湿陷及三轴试验的一体式数据采集装置，包括数据采集控制器
(1)、
自动加卸压系统
(2)
和自动注水系统
(3)
，所述的自动加卸压系统
(2)
和自动注水系统
(3)
与所述数据采集控制器
(1)
通信连接，通过所述数据采集控制器
(1)
控制所述自动加卸压系统
(2)
进行加压和泄压
、
控制所述自动注水系统
(3)
进行注水，其特征在于：所述的自动加卸压系统
(2)
包括气压传动装置
(021)、
加压平台
(022)
和升降台
(023)
，所述的升降台
(023)
设置在所述的加压平台
(022)
上，所述的气压传动装置
(021)
与所述的升降台
(023)
气动连接控制所述升降台
(023)
升降，所述的升降台
(023)
上设置有带有加压盖
(026)
的采集盒
(025)
，所述采集盒
(025)
上连接所述的自动注水系统
(3)
；所述的升降台
(023)
包括伸缩支撑杆和支撑平台，所述的支撑平台水平设置在所述伸缩支撑杆的上端，所述采集盒
(025)
设置在所述支撑平台上，采集盒
(025)
与支撑平台之间设有压力传感器
(027)
；所述伸缩支撑杆的下端连接有气压传动装置
(021)
，所述气压传动装置
(021)
输出气体带动所述的伸缩支撑杆上下伸缩移动，所述气压传动装置
(021)
上设置有气压控制阀
(024)
，所述加压平台
(022)
上设置有反力架
(028)
和位移计导杆
(0211)
，所述反力架
(028)
上设置有顶杆
(029)
，所述顶杆
(029)
与所述加压盖
(026)
上下垂直相对，所述位移计导杆
(0211)
上设置有位移计
(0210)
，所述的位移计
(0210)
与所述支撑平台垂直相对设置用于计量所述支撑平台的升降高度；所述的自动注水系统
(3)
包括注水管
(031)、
水泵
(032)
和水位传感器
(033)
，所述注水管
(031)
一端连接在所述的采集盒
(025)
上，另一端连接所述的水泵
(032)
，所述的水位传感器
...

【专利技术属性】
技术研发人员：师利君，牛军贤，黄丽君，张瑾，赵晓峰，颉铎铃，
申请(专利权)人：中国有色金属工业西安勘察设计研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：