一种旁压仪实验装置控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及地基岩土物理力学参数的勘探领域，更具体地说，它涉及一种旁压仪实验装置控制系统。


背景技术：

2.在地基岩土物理力学参数的勘探工作中,旁压试验是在现场钻孔中进行的一种水平向荷载试验。具体试验方法是将一个圆柱形的旁压器放到钻孔内设计标高，加压使得旁压器横向膨胀，根据试验的读数可以得到钻孔横向扩张的体积
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压力或应力
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应变关系曲线，据此可用来估计地基承载力，测定土的强度参数、变形参数、基床系数，估算基础沉降、单桩承载力与沉降。
3.目前国内外使用旁压仪及我国在上世纪70年代末才开始研制旁压设备，80年代才逐步开始旁压试验的实践、推广及工程实际应用。
4.现在旁压仪器包括预钻式、自钻式和压入式三种，国内国外都是以预钻式为主。预钻式旁压仪的原理是预先用钻县钻出一个符合要求的垂查钻孔，将旁压器放入钻孔内的设计标高，然后进行旁压试验。
5.自钻式旁压仪是将旁压仪设备和钻机一体化，将旁压器安装在钻秆上，在旁压器的端部安装钻头，钻头在钻进时，将切碎的土屑从旁压器(钻杆)的空心部位用泥浆带走，至预定标高后进行旁压试验。
6.目前，国产的常用旁压仪测试压力只能达到6.0mpa
7.原点剪切实验(常用为十字板剪切实验)
8.先钻孔到指定的土层，插入十字形的探头；通过施加的最大扭矩计算土的抗剪强度。
9.以一定的速率扭转插入软土中的十字形翼板，测定土破坏时的抵抗力矩，求算不排水抗剪强度的原位测试。
10.十字板剪切实验只适用于饱和软黏土,不适用于夹粉砂、粉土、含砾石、树根,反映软黏土强度随深度变化,由于破坏面为带状，数据有一定偏差。
11.十字板剪切仪能直接或间接地测出土的抗剪强度，但不能评价土的变形参数。国内常见的旁压仪(例如国内常见的py、pm预钻式旁压仪)能直接评价土的变形参数，但不能评价土的抗剪强度。常见的试验方法测试项目单一，不能系统地获取土的力学参数，土的强度和变形参数是由精度相异的不同试验方法得出的，难以系统地评价土的力学参数的特征。国内专利cn200971493中提出一种原位测试：变形模量的旁压试验方法，以和抗剪强度的直剪试验方法的一种组合的试验方法，但是由于结构问题，无法完成在高压下的测试。


技术实现要素：

12.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种旁压仪实验装置控制系统，控制过程中可自动控压、跟踪压力，具备压力与体积在线监测功能(体积转为形变监测)；通过配套的
数据软件与工控机，可实现数据自动分析、曲线图表自动生成、数据适时存储与回放。
13.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
14.一种旁压仪实验装置控制系统，包括测试探头，测试探头内设有测量腔，测量腔上设有泄压阀，泄压阀顺次连接储水装置、压力源和计量泵，计量泵信号连接一工控机；测试腔上还设有旁压测试阀门和抗剪测试阀门，旁压测试阀门顺次连接压力源和第一压力传感器；抗剪测试阀门信号连接第二压力传感器。
15.作为一种优选方案，压力源信号连接一位移传感器。
16.作为一种优选方案，计量泵、第一压力传感器和第二压力传感器分别信号连接工控机。
17.作为一种优选方案，工控机上可拆卸设有数据采集卡。
18.作为一种优选方案，第一压力传感器和第二压力传感器型号为xmt624。
19.作为一种优选方案，测量腔长度为300—500mm。
20.综上所述，本实用新型具有以下有益效果：
21.在实验控制过程中可自动控压、跟踪压力，具备压力与体积在线监测功能。
附图说明
22.图1是本实用新型的实施例中的旁压仪实验装置控制系统的结构示意图；
23.附图标记：
24.1、测试探头；2、测量腔；3、泄压阀；4、储水装置；5、工控机；6、旁压测试阀门；7、抗剪测试阀门；8、第一压力传感器；9、第二压力传感器。
具体实施方式
25.本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”为一开放式用语，故应解释成“包括但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。
26.本说明书及权利要求的上下左右等方向名词，是结合附图以便于进一步说明，使得本技术更加方便理解，并不对本技术做出限定，在不同的场景中，上下、左右、里外均是相对而言。
27.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
28.一种旁压仪实验装置控制系统，包括测试探头1，测试探头1内设有测量腔2，测量腔2上设有泄压阀3，泄压阀3顺次连接储水装置4、压力源和计量泵，计量泵信号连接一工控机5；测试腔上还设有旁压测试阀门6和抗剪测试阀门7，旁压测试阀门6顺次连接压力源和第一压力传感器8；抗剪测试阀门7信号连接第二压力传感器9。
29.作为一种优选方案，压力源信号连接一位移传感器。
30.作为一种优选方案，计量泵、第一压力传感器8和第二压力传感器9分别信号连接工控机5。
31.作为一种优选方案，工控机5上可拆卸设有数据采集卡。
32.作为一种优选方案，第一压力传感器8和第二压力传感器9型号为xmt624。
33.作为一种优选方案，测量腔2长度为300—500mm。
34.电源开关、开始控制仪器电源的开关。旁边的usb接口为数据采集接口，测试时数据从此接口输出，可以保存到存储卡。仪器中，形变计量：靠电机走的角度计量，压力由20mpa的压力传感器测量。活塞缸是测量剪切力的压力活塞，存水杯是存储水的容器，用于往泵里面加水，或者卸压时多余的水存储。
35.旁压测试阀：连通旁压和加压泵之间的阀门，需要加旁压时打开。
36.抗剪测试阀：连通加压泵和剪切测试活塞阀门的阀门，需要测量剪切参数时打开。
37.卸压阀：连通泵和大气的阀门，打开时泵连接到吸液杯，需要卸压或者吸液时打开。
38.操作流程：
39.1、将测试探头1旁压入口通过管线接入仪器后端的旁压出口，将轴向移动活塞液压入口通过管线接入仪器的抗剪测试液压出口。
40.2、排空探头内部空气(加压后将探头连接处管线卸开，放出探头内的空气，如此反复，直到泄压时候不再排出空气)。
41.3、将测试探头1下放到目的位置。
42.4、关闭卸压阀和抗剪测试阀门7，打开旁压测试阀门6。
43.5、插上数据采集卡。
44.6、将旁压加载到实验初始压力。
45.7、将压力加载到第一个点，并保持预定时间。
46.8、循环第五步直到旁压从测试实验结束。
47.9、关闭旁压测试阀门6，打开抗剪测试阀门7。
48.10、加压观察加入体积和压力关系直到突变。
49.11、测试完毕，将旁压测试阀门6、抗剪测试阀门7、卸压阀都打开，直到压力卸完。
50.12、取出测试探头1，取出数据采集卡。
51.13、读取数据，并处理。
52.本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。