一、概述

　　三軸壓縮試驗(yàn)是測(cè)定土的抗剪強(qiáng)度的一種方法，它通常用3～4個(gè)圓柱試樣，分別在不同的恒定周圍壓力(即小主應(yīng)力σ3)下，施加軸向壓力[即產(chǎn)生主應(yīng)力差(σ1-σ3)],進(jìn)行剪切直至破壞；然后根據(jù)摩爾-庫(kù)倫理論，求得抗剪強(qiáng)度參數(shù)。根據(jù)排水條件的不同，可進(jìn)行不固結(jié)不排水剪切(UU)、固結(jié)不排水剪(CU)、固結(jié)排水剪(CD)等三種試驗(yàn)類型。

    TT-ATS1型全自動(dòng)三軸壓縮儀是基于三軸壓縮試驗(yàn)理論基礎(chǔ)而研發(fā)的，它集機(jī)械、電子、自動(dòng)化、傳感器技術(shù)于一體。在硬件上主要由三軸荷載架及圍壓/反壓控制器組成，其所配套的系統(tǒng)軟件可提供試驗(yàn)設(shè)置、系統(tǒng)控制、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)處理等功能，交互性能良好，該產(chǎn)品在原有三軸儀的基礎(chǔ)上改進(jìn)其控制系統(tǒng)，采用全電路設(shè)計(jì)，試驗(yàn)過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，提高試驗(yàn)效率。

　　二、主要特點(diǎn)

　　三、可進(jìn)行的試驗(yàn)

　　固結(jié)排水三軸試驗(yàn)（CD），固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)（CU），不固結(jié)不排水三軸試驗(yàn)（UU）

　　四、升級(jí)選項(xiàng)

　　滲透試驗(yàn)、應(yīng)力路徑試驗(yàn)、拉伸試驗(yàn)、彈性模量試驗(yàn)等。

　　五、全自動(dòng)三軸壓縮儀主要技術(shù)參數(shù)

　　☆試樣尺寸：Φ39.1x80mm

　　☆豎向壓力： 0-10KN，精度0.3%F.S，分辨率1N

　　☆周圍壓力：配置高精度液壓體積控制器，液壓腔容量100ml，加壓范圍0-2Mpa，內(nèi)置液晶觸控顯示屏，具有防止超過(guò)壓力和體積的自動(dòng)保護(hù)裝置。體積分辨率為0.1ml，體積精度為0.1%F.S，壓力精度為0.3%F.S，壓力分辨率為1kPa?？蛇M(jìn)行恒壓或者恒流兩種控制方式

　　☆反壓力：配置高精度液壓體積控制器，液壓腔容量100ml，加壓范圍0-1Mpa，內(nèi)置液晶觸控顯示屏，具有防止超過(guò)壓力和體積的自動(dòng)保護(hù)裝置。體積分辨率為0.1ml，體積精度為0.1%F.S，壓力精度為0.3%F.S，壓力分辨率為1kPa?？蛇M(jìn)行恒壓或者恒流兩種控制方式

　　☆孔隙壓力：配置0-2Mpa高精度壓力傳感器，精度0.3%F.S，分辨率1kPa

　　☆排水體變：由反壓液壓體積控制器測(cè)量，精度高，可靠性好，大排水量0-100ml，分辨率0.1ml

　　☆三軸荷載架：大出力20KN，配置液晶觸控顯示屏，實(shí)時(shí)顯示位移、荷重、孔壓等參數(shù)，可電腦控制全自動(dòng)控制；應(yīng)變速率0.001-4/min，無(wú)級(jí)變速，相對(duì)誤差≤3%

　　六、系統(tǒng)組成配置和選項(xiàng)

　　☆數(shù)據(jù)采集和數(shù)字控制系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)采用 32 位高速 ARM 處理器，配合數(shù)字電路對(duì)位移和荷載進(jìn)行閉環(huán)控制；配有 24 位數(shù)據(jù)采集（A/D）；配有高精度比例閥，能夠穩(wěn)定的控制圍壓壓力；配有 640x480 液晶顯示觸 控屏， 顯示各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)；配有高速 RJ45 網(wǎng)絡(luò)口，實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)軟件通訊。

　　☆高精度步進(jìn)電機(jī)加荷系統(tǒng)

　　采用步進(jìn)電機(jī)控制加荷系統(tǒng)，能高效、高精度實(shí)現(xiàn)軸向加載控制；該系統(tǒng)為三軸實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié)，

　　不僅為試樣施加軸向荷載，同時(shí)還有土樣位移測(cè)量和軸向壓力測(cè)量的關(guān)鍵功能。它由控制系統(tǒng)及精密的滾珠絲桿推進(jìn)加荷平臺(tái)向壓力室施加軸向荷載，可進(jìn)行應(yīng)變式的三軸試驗(yàn)。該系統(tǒng)的靜態(tài)加荷速率（0.001~4mm/min)是由伺服電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器、單片機(jī)控制系統(tǒng)以及荷重傳感器等組成。

　　☆高精度壓力/體積控制器

　　配備一套 2MPa/100cc 壓力/體積控制器，用于圍壓、反壓的控制及排水量的測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)恒流和恒壓兩種加載模式；內(nèi)置過(guò)載過(guò)壓保護(hù)裝置，壓力測(cè)量精度為滿量程的 0.3%，分辨率為 1kPa，體積測(cè)量精度為滿量程的 0.1%，分辨率為 0.1ml。

　　☆計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集處理軟件

　　一套集控制、采集、處理于一體的軟件平臺(tái)，利用網(wǎng)絡(luò)通訊，實(shí)時(shí)控制試驗(yàn)的進(jìn)行；具有數(shù)據(jù)采集功能，實(shí)時(shí)采集并顯示試驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)及曲線；具有數(shù)據(jù)處理功能，繪制摩爾包線，計(jì)算 C、φ。

　　☆三軸實(shí)驗(yàn)儀壓力室

　　三軸實(shí)驗(yàn)儀壓力室是試驗(yàn)的主要核心部分，它是由土樣、土樣底座、土樣帽、以及包在土樣外面

　　的乳膠薄膜；壓力室外殼是由耐高壓的有機(jī)玻璃圓筒、鋁合金底座、頂蓋、傳壓活塞、活塞套、以及在壓力室底部裝有孔隙壓力傳感器，反壓力、進(jìn)氣排水、孔隙壓力等管道， 以及各種傳感器電纜相關(guān)緊固件接口與閥門。

　　☆圍壓控制裝置

　　在通常情況下，圍壓采用液壓控制裝置，但由于振動(dòng)對(duì)于圍壓產(chǎn)生一定波動(dòng)，目前該裝置采用氣壓控制。氣壓控制由一個(gè)進(jìn)口比例閥提供穩(wěn)定的氣壓源。壓力范圍：0~900Kpa這種方法操作起來(lái)方便。如果有必要時(shí)在壓力室內(nèi)可加入清水至上排水位置，然后進(jìn)行氣壓控制。

　　☆反壓體變與孔壓測(cè)定系統(tǒng)

　　反壓力施加主要是解決土樣的飽和問(wèn)題，當(dāng)然解決飽和的方法很多：有真空抽氣飽和、水頭飽和、

　　反壓力飽和等方法。對(duì)于一般的粘性土滲透系數(shù)：大于 n*10-7cm/s 可以采用反壓力體變系統(tǒng)即液壓控制器，對(duì)土中氣泡進(jìn)行壓縮，提高其飽和度，但在這套系統(tǒng)中我們可以向土樣內(nèi)部一端施加反壓力，并在土樣的另一端讓其排水，使土樣的氣泡在循環(huán)水的作用下排除同時(shí)可以測(cè)量體變，孔壓的測(cè)定由 孔壓傳感器的數(shù)字量輸入單片機(jī)存儲(chǔ)或直接輸入電腦。

七、部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)