久久久久久黄色,国产欧美日韩综合精品二区,乳揉みま痴汉电车中文字幕,人妻无码中文专区久久AV

咨詢熱線

13913683786

當前位置:首頁  >  技術(shù)文章  >  智能一維固結(jié)儀的研發(fā)與應(yīng)用

智能一維固結(jié)儀的研發(fā)與應(yīng)用

更新時間:2020-06-04      點擊次數(shù):1578

摘  要:針對在工程中現(xiàn)場測試土樣固結(jié)壓縮系數(shù),提出了一種便攜式固結(jié)儀,該固結(jié)儀采用步進電機加載方式,用步進電機驅(qū)動渦輪渦桿實現(xiàn)加載??刂品绞椒謨煞N工作模式,分級應(yīng)力加載及恒速等應(yīng)變加載,內(nèi)置MICRO_SD存儲單元,可脫機完成固結(jié)實驗。只需實驗完成后數(shù)據(jù)傳輸至電腦進行數(shù)據(jù)處理,后完成實驗報告結(jié)果。

 

0 引 言

隨著時代的變遷,在客觀需求的促使下,土工試驗技術(shù)越來越成熟和細致,土工試驗也是解決工程問題的一個基本的手段。對土性和力學反映的量化描述是通過*的試驗來得到的。固結(jié)實驗又是土工試驗里基本的試驗方法。固結(jié)試驗可以測土的壓縮系數(shù)和壓縮性指標,是建筑物地基設(shè)計與施工的重要依據(jù),如果知道地基土的這項指標,就可以預估不同建筑物的沉降量,沉降量的大小就決定建筑物壽命。

目前國內(nèi)較為常用的固結(jié)試驗儀有杠桿式固結(jié)儀(如圖1)和氣壓式固結(jié)儀(如圖2)。杠桿式固結(jié)儀采用杠桿加荷的原理,用砝碼通過杠桿加壓。其優(yōu)點在于加荷直觀,穩(wěn)定性良好。但是該固結(jié)儀自動化程度低,需要人工搬動砝碼,勞動強度大;加砝碼的過程中會產(chǎn)生沖擊力,對試驗結(jié)果有一定影響;人工讀數(shù),會有一定的人為誤差。氣壓式固結(jié)儀相比杠桿式固結(jié)儀有了很大的改進,通過空氣壓縮機來施加壓力的,能自動逐級加壓,加壓范圍大,大大減輕了勞動強度;通過位移傳感器自動采集數(shù)據(jù),減少了人為誤差。但上述兩類固結(jié)儀由于自身特性(杠桿式固結(jié)儀需配加沉重的砝碼,氣壓式固結(jié)儀需空氣壓縮機配合使用)一般只適合在實驗室使用,如果想把此兩種固結(jié)儀器移至工程現(xiàn)場進行現(xiàn)場實驗,費時費力。

         圖1 杠桿式固結(jié)儀

            圖2 氣壓式固結(jié)儀 

1)隨著“一帶一路”的發(fā)展,基礎(chǔ)建設(shè)也越來越多,越來越多的工程需要現(xiàn)場進行勘察和實驗,這就迫切需要一種能容易攜帶,現(xiàn)場出數(shù)據(jù)報告的設(shè)備。一維固結(jié)儀(圖3)采用步進電機自動加載提供豎向壓力;利用精密壓力傳感器測量豎向壓力;利用采集、控制系統(tǒng)高效精準的控制豎向壓力;利用電機轉(zhuǎn)速,蝸輪蝸桿減速機和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)準確的計算出豎向位移;儀器自帶MICRO_SD存儲單元,能夠按照的時間間隔,存儲試驗過程中豎向壓力和位移的變化,實現(xiàn)現(xiàn)場工作,待試驗完成后利用計算機數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)和處理系統(tǒng)提取數(shù)據(jù)計算結(jié)果,現(xiàn)場得出實驗報告,結(jié)構(gòu)簡單,便捷,得到了用戶的認可。

             圖 3 一維固結(jié)儀 

 

1 主要技術(shù)參數(shù)

1)土樣:高度2cm,土樣直徑61.8mm,面積30cm2

2)加載動力:0-10KN

3)加載速度:0-30mm/分鐘

4)加載量程:0-20mm

5)加載方式:分級應(yīng)力加載,恒速等應(yīng)變加載

2 控制系統(tǒng)硬件實現(xiàn)

由于實驗規(guī)范要求,在土樣固結(jié)過程中,實現(xiàn)壓力梯度加載時,需要壓力能快速達到目標值。這樣就產(chǎn)生一個問題,當步進電機運行速度過慢時,加載就需要較長時間達到目標壓力值;當步進電機運行速度過快時,又容易引起過載,壓力超過目標值太多,結(jié)果導致實驗數(shù)據(jù)失真。這就對電機控制提出了*的要求。

為了解決以上問題,本儀器的控制系統(tǒng)采用高速32位ARM處理器+高速高精度24位AD采集芯片(圖4)。AD7176-2是ANALOG-DEVICES公司生產(chǎn)的一款快速建立、高度精確、高分辨率、多路復用的Σ-Δ 型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) ,適合低帶寬輸入信號。大通道掃描數(shù)據(jù)速率為50 kSPS( 建立時間為20 μs),得到17 個無噪聲位的*建立數(shù)據(jù)。用戶可選輸出數(shù)據(jù)速率范圍為5 SPS至250 kSPS 。本系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)采集頻率為每秒200次,采集精度在傳感器滿量程范圍內(nèi)小于千分之一。本系統(tǒng)在控制軟件中設(shè)置步進電機速度的調(diào)整周期為10毫秒。系統(tǒng)設(shè)置軟件定時10毫秒中斷一次,對采集的當前壓力與目標壓力進行比較,執(zhí)行PD算法,對電機速度進行控制。經(jīng)過實際調(diào)試驗證,能在2秒內(nèi)加載到目標壓力,控制精度誤差在1%以內(nèi),*達到固結(jié)實驗規(guī)范要求。為了使操作更方便,本系統(tǒng)使用了480*270點陣的觸摸屏進行顯示數(shù)據(jù)和觸控操作,讓操作人員操控設(shè)備時象使用手機一樣簡便。本系統(tǒng)安裝了一個零點限位接近開關(guān),在實驗完成后,系統(tǒng)能自動將土樣容器下降至零位位置,方便進行實驗后的清理工作及下次實驗的準備工作。系統(tǒng)內(nèi)置8G容量SD存儲單元,可脫離電腦完成固結(jié)實驗。只需實驗完成后數(shù)據(jù)傳輸至電腦進行數(shù)據(jù)處理,后完成實驗報告結(jié)果。上位機軟件對設(shè)備上傳的實驗數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理,曲線顯示,生成實驗報表并進行記錄歸檔。

 

3 控制系統(tǒng)軟件實現(xiàn)

3.1 應(yīng)力控制

加載應(yīng)力控制實現(xiàn)(圖5),系統(tǒng)通過快速實時采集壓力傳感器當前壓力,與實驗前預設(shè)的壓力值進行比較,計算出壓力偏差,再根據(jù)壓力偏差計算出合適的電機加載速度,后驅(qū)動電機進行加載控制,能實現(xiàn)越接近目標壓力,速度運行越慢,防止壓力過沖,在應(yīng)力控制范圍內(nèi)形成閉環(huán)控制。在宏觀上實現(xiàn)2秒內(nèi)壓力加載到位,*固結(jié)實驗要求。

 

               圖5 加載應(yīng)力控制實現(xiàn)

3.2 應(yīng)變控制

在實驗過程中,由于步進電機旋轉(zhuǎn)角度是實時已知,可根據(jù)齒輪減速比與渦桿螺距計算出電機加載的剛性位移量,再根據(jù)傳感器當前壓力值計算出壓力傳感器本身的變形量,后得出土樣實際變形量。用千分表進行標定檢測,實際測量值精度誤差小于0.001mm,滿足實際要求。

                圖6 加載變形量實現(xiàn)

 

4 試驗方法

本儀器有分級應(yīng)力加載及恒速等應(yīng)變加載兩種控制方式,既可以做應(yīng)力試驗又可以做等應(yīng)變試驗。等應(yīng)變試驗可以很好的模擬工程現(xiàn)場的土體情況。本儀器可以脫機完成固結(jié)試驗,并可實現(xiàn)無線傳輸,便于在工程現(xiàn)場完成試驗操作。

4.1固結(jié)系數(shù)計算

——兩讀數(shù)間的應(yīng)變變化(%);

h——兩讀數(shù)間的試樣平均高度(cm);

——兩讀數(shù)間的歷時(s);

Ub——兩讀數(shù)間試樣底部 的空隙水壓力平均值(kPa);

mv——兩讀數(shù)間試樣的體積壓縮系數(shù)(kPa-1)。

4.2試驗步驟

①將固結(jié)容器底部連接孔隙水壓力傳感器的閥門打開,用無氣泡排除底部滯留的氣泡。并將透水板用無氣泡水飽和,使水蓋底部透水板,透水板上放薄濾紙。

②在固結(jié)容器內(nèi)放置護環(huán)、透水板和薄型濾紙,將帶有試樣 的環(huán)刀裝入護環(huán)內(nèi),底部安裝O型圈和密封壓板,與底座密封,放上導環(huán)、試樣上依次放上薄型濾紙、透水板和加壓上蓋,并將固結(jié)容器置于加壓框架正中,使加壓上蓋與加壓框架中心對準壓力傳感器。

③施加1kPa的預壓力使試樣與儀器上下各部件之間接觸。

④向水槽中注水浸沒試樣。

⑤確定需要施加的各級壓力,壓力等級為 25、50、100、 200、400、800、1600、3200kPa。

⑥接通控制系統(tǒng)、采集系統(tǒng)和加壓設(shè)備的電源,預熱30 min,采集初始讀數(shù),施加軸向荷載,使產(chǎn)生軸應(yīng)變。

⑦數(shù)據(jù)采集時間間隔,根據(jù)需要設(shè)施時間間隔,也可以選擇系統(tǒng)設(shè)定的時間間隔,采集豎向壓力,孔隙壓力和變形值。

⑧連續(xù)加荷一直到預期盈力或應(yīng)變?yōu)橹?。當軸向荷載加荷完成后,在軸向荷載不變或變形不變的條件下使孔隙水壓力消散。

⑨試驗結(jié)束后吸取容器中的水,迅速拆除儀器各部件,取出整塊試樣,清洗容器。

 

5 部分實驗曲線

 

6 結(jié)束語

1.一維固結(jié)儀是一種人工智能儀器,一旦設(shè)置完成后全程自動加載自動采集處理

2.本儀器結(jié)構(gòu)簡單,攜帶方便,操作快捷,數(shù)據(jù)可靠,可大大提高工作效率,滿足工程試驗需要,實現(xiàn)應(yīng)力分級加荷和等應(yīng)變連續(xù)加荷。毋需要位移傳感器

3.實測孔隙壓力,換算有效應(yīng)力,這樣可以適當加快固結(jié)試驗時間

4.對于常規(guī)固結(jié)試驗,高塑性高粘土的流變試驗研究,提供有效對比手段,因此適應(yīng)于教學,科研和生產(chǎn)實踐的試驗研究現(xiàn)場實驗條件,簡化人員操作作過程,并且在安全性上也有了極大的提高。

聯(lián)系方式

郵箱:360009931@qq.com

地址:蘇州市吳中區(qū)開發(fā)區(qū)旺山工業(yè)園興東路31號

咨詢熱線

139-1368-3786

(周一至周日9:00- 19:00)

在線咨詢
  • 微信公眾號

  • 移動端瀏覽

Copyright©2024 蘇州拓測儀器設(shè)備有限公司 All Right Reserved    備案號:蘇ICP備19005910號-2    sitemap.xml
技術(shù)支持:化工儀器網(wǎng)    管理登陸
99热只有这里有99精品| 亚洲十八禁| 影音先锋男人资源av站| 欧美人妻一区二区三区| 久久久久久久极品内射| 日韩av片无码一区二区不卡| 亚洲AV无码乱码国产精品久久| 国产尤物在线视精品在亚洲| 亚洲AV无码乱码国产精品FC2 | 国产av永久无码青青草原| 曰韩无码二三区中文字幕 | 成熟交BGMBGMBGM| 久久电影网午夜鲁丝片免费| 延川县| 超碰在线| 99久久精品国产一区二区三区| 涩涩屋在线观看| 熟妇与小伙子mature老熟妇e| 久久精品9| 乱色熟女综合一区二区三区| 噜噜噜久久,亚洲精品国产品 | 2021国产麻豆剧传媒网站| 欧美三级网站| 双江| 江口县| 沂南县| 亚洲中文字幕av一区二区三区| 99re这里只有精品视频| 日日狠狠久久8888偷偷色| 国产美女在线精品免费观看 | 久久精品无码午夜福利理论片| 午夜理论在线观看无码| 国产高清不卡免费视频| 亚洲熟妇av一区| 夜夜爽8888免费视频| 午夜福利啪啪无遮挡免费| 国产高清不卡一区二区| 久久久不卡国产精品一区二区| 欧美牲交a欧美牲交AⅤ| 国产午夜无码视频免费网站| 国产乱人伦AV在线麻豆A|