振动三轴使用说明书

目 录1概述 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 12仪器工作条件 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 13系统主要技术指标 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14系统简要说明 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1\l“_TOC_250012“4.1主机 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14.1.1激振器 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14.1.2压力室 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 14.1.3主机后下面板 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2\l“_TOC_250011“4.2电气掌握柜〔ELECTRICCONSOLE〕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 24.2.1功率放大器〔VIBRATIONCONTROLLER 〕┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 24.2.2测量放大器 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 2\l“_TOC_250010“4.3静压掌握柜 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 25计算机程序 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 25.1标定菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 25.2试验菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 25.3处理菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 35.4绘图菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 35.5汇总菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 35.6帮助菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 45.7退出菜单 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 46仪器的配套性 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 47操作说明 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4\l“_TOC_250009“7.1交付使用时的状态 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 4\l“_TOC_250008“7.2预备工作 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5\l“_TOC_250007“7.3装试样 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5\l“_TOC_250006“7.4计算机操作方法 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5\l“_TOC_250005“7.5系统调零 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5\l“_TOC_250004“7.6试样饱和与固结 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5\l“_TOC_250003“7.7振动试验 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6\l“_TOC_250002“7.8试验完毕 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6\l“_TOC_250001“7.9数据处理 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6\l“_TOC_250000“8留意事项、一般故障及排解 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6附件〔动三轴仪测量系统静态标定的几点说明〕 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 810１概述土的动弹模、动强度及阻尼特性试验。该仪器是建筑、水利、道路、冶金、地震争论等部门进展振动根底设计和抗震争论的主要试验设备之一。告。２仪器工作条件环境温度：18－40℃相对湿度：≤85％500-1500mbar电源：ＡＣ220±22Ｖ，50±1Ｈz功 耗：2ＫＷ安全要求：电源地线应牢靠接地。３系统主要技术指标：39.1mm，高80mm轴向最大动出力：1370N〔p－p〕侧向压力：0－0.6MPa反压：0－0.3MPa频率范围：1－10Hz最大允许轴向位移：20mm〔p－p〕自动掌握功能数据自动采集和处理功能４系统简要说明主机ＤＤＳ－７０微机掌握电磁式振动三轴试验系统主机由激振器、压力室等主要局部组成。见图１。激振器通直流电，在磁路和工作气隙形成恒定磁场，置于气隙中的振动线圈通交变电流时便产生往复变化的激振力，依据安培定律：激振力Ｆ＝Ｂ×Ｌ×ｉ式中Ｆ－激振力Ｂ－工作气隙处磁通密度Ｌ－振动线圈导线的有效长度压力室0.8MPa。主机后下面板，说明见图４。电气掌握柜〔ELECTRICCONSOLE〕电气掌握柜由功率放大器和测量放大器组成。电气掌握柜面板，说明见图５。功率放大器〔VIBRATIONCONTROLLER〕电流(CURRENT)－功率放大器输出电流值电压(VOLTAGE)－功率放大器输出电压值晶体管(TRANS)－晶体管故障指示灯过位移(DISP.)－过位移故障指示灯过电流(CURR.)－过电流故障指示灯电源(POWER)－电源指示灯功放(AMPL.) 放大器末级电源指示灯励磁(EXC.) －激振器励磁电源指示灯动圈(VIB.COIL)－振动线圈电源指示灯开(ON) －接通电源键按此键一次电源指示灯亮，按此键二次功率放大器末级电源指示灯亮，按此键三次激振器励磁电源指示灯亮，按此键四次振动线圈电源指示灯亮关(OFF) －切断电源键按此键四次，依上述相反次序切断电源测量放大器孔隙水压力、围压值、体变的测量通道。调零(ZERO)－调零电位器。依据微机显示器显示的数值，左右旋转调零电位器，可完成相应的测量系统调零。机箱上的槽形表为相应的测量参数的示值表，其值为参考值。5A(ON)”三次“励磁(EXC)”灯亮时，励磁电流表起表，显示励磁电流值。机柜后下面板装有五个插座，其说明见图６。静压掌握柜静压掌握柜由轴向静压、侧向静压、饱和水、反压、固结排水等系统组成。见图７。路等。固结排水系统包括体变量管或〔和〕体变传感器、转心阀及管路等。标定菜单 系统标定单元。采集撤消结束采集撤消结束单击一次可擦除上一个标定点。单击此钮采集完毕，处理标定数据，显示标定曲线和标定点，完毕此次标定。显示上次标定日期、标定点和拟合曲线。可选：⑴全程拟合；⑵上升段拟合；⑶下降段拟合。向打印机输出屏幕显示的标定曲线图。建标定数据的保存。0.9时有效。zxlbd.jpg,zxwybd.jpg,kybd.jpg,wybd.jpg,tbbd.jpg试验菜单 掌握与数据采集单元。试验或标定前各通道零点的调整。记录固结过程中的有关数据。波形选择正弦波、三角波、方波。并选择频率、初始相位和每周采集点。波形选择动弹模试验*.DAT动弹模试验动强度(液化)试验*.DAT动强度(液化)试验静弹模采集*.DAT静弹模采集*.DAT内容:试验类型(动弹模,动强度,静弹模),最大采集点,频率,每级周次,试样原始高度(mm),试样平均直mm),体变(ml),孔压(kPa),σ(kPa),σ(kPa),每周采集点数。3 1轴向力(N),轴向位移(mm),孔压(kPa),围压(kPa),时间(s)处理菜单 数据处理单元。翻开试验5.3.1翻开试验显示波形5.3.2显示波形正弦滤波5.3.3正弦滤波应力路径5.3.4应力路径

显示或打印时变曲线用正弦对轴向力进展滤波，并保存为的文件显示或打印应力路径 P”=(σ+σ+2σ)/3-U

Q=σ+σ-σd 1 3 d d 1 3分级回滞环显示或打印选定级数和周次的回滞环分级回滞环连续回滞环动弹模计算5.3.7连续回滞环动弹模计算动强度(液化)计算5.3.8动强度(液化)计算静弹模计算5.3.9静弹模计算保存结果动弹模：“*.DER“ 动强度：“*.DTR“。保存结果动剪应力(kPa)，阻尼比*.DTR内容：周次，页数，应变，修正的面积(mm2)，动应力(kPa)，孔压(kPa)，动剪应力(kPa)阻尼比试算试算各级全部周次的阻尼比，供选择各级的计算周次用。阻尼比试算绘图菜单 单次试验结果绘图及汇总结果存盘单元。动弹模5.4.1动弹模读入数据5.4.1.1读入数据绘制曲线5.4.1.2绘制曲线

“*.DER“

曲线 σ=ε/(a+bε)

=1/(a+bε) 1/E=a+bεd d d d

d d d

d d d/G、λ-δ曲线 G=E/2(1+μ) δ=(1+μ)εd d max d d d d d dλε曲线d dG/G、λ-Log(δ)曲线

=1/a

=E/2(1+μ)d max d dE/E-ε曲线d max d

max

max maxE/E-Log(εd max d注：动弹模曲线绘制时，必需先绘制曲线A。打印结果保存结果试验结果汇总用数据存盘“*.DES“*.DES内容：试验编号，孔号，取土深度(m)，σ(kPa)，σ(kPa),初始孔压(kPa)，大气压力(kPa)，拟合曲线截1 3距，拟合曲线斜率。保存图像将曲线保存为JPG合并数据可将屡次试验数据(*.DES)合并并保存。动强度(液化)“*.DTR“绘制曲线Aε-LOG(N)曲线(不拟合)

”-N/N

”-Log(N) DU/σ”-N/Nd打印结果

d 3c f

d 3C

d 0 f保存结果试验结果汇总用数据存盘“*.DTS“σ(kPa)，σ(kPa),初始孔压(kPa)，应力平均值(kPa)，破坏孔压(kPa)1 3保存图像将曲线保存为JPG合并数据可将屡次试验数据(*.DTS)合并并保存。汇总菜单 屡次试验结果汇总处理单元。动弹模读入数据多个“*.DER“或“*.DES“文件读入A 1/E-εd dB Log(E)-Log(σ/Pa) 保存“*.DEB“ σ=(σ”+2σ”)/3dmax m m 1C 3C打印结果动弹模试验结果汇总表。保存结果将汇总曲线的数据保存为.dea*.DEA(kPa),初始孔压UPA(kPa)，1 3 0R0，拟合曲线斜率R1。保存图像将曲线保存为JPG动强度(液化)读入数据“*.DTR“或“*.DTS“文件读入绘制曲线τ-Log(N σd f 3τ-σ” 曲线

”+σ

+σ)/2-Ud oα-α

o 1C 3C曲线

1C 3C 0df sfDσ/2σ”-Log(N)d o fKcEU/2σ”-Log(N)d o f曲线F·-Log(N)曲线d’ U/σ-τ/σ 曲线(以Kc’ d m d m(*.DTS,三线以σ

d o f 3BA。保存结果将汇总曲线的数据保存为.dta*.DTA内容：文件名，破坏周次，σ(kPa)，σ(kPa),初始孔压U(kPa)D(kPa)P1(kPa)1 3 0保存图像将曲线保存为JPG打印结果动三轴试验结果汇总表。Log(E)-Log(σ/Pa)σ/2σ”-Log(N帮助菜单

dmax m

d o f系统配置“试验选项“中的“图形输出类型“用于输出图形上的文字语言选择 ;“试样类型“中的“小“指39.1X80mm,50X100mm。使用说明书版本信息退出菜单 退出本程序。６仪器的配套性0.8MPa．７操作说明认真阅读说明书并把握操作方法。掌握系统、主机、电控系统和微机系统由左至右放好。留意：主机应调水平。交付使用时的状态〔做试验前水罐内应充分无气水〕⑵可动局部由支撑架帮助置于适中位置，并各处间隙适当，上下运动自由。⑶电控柜内各仪器已调好。⑷静控柜及各阀门、管接头接好不漏。预备工作⑴认真检查各局部，联好电缆、管路，并确认完好无误。⑵确认动三轴试验系统完全正常，应对测量系统进展静态标定，标定的方法见附件。⑶按功率放大器“开(ON)”键一次，指示灯“电源(POWER220V电源。⑷翻开气源，使之压力达0.8MPa。⑸小水罐充水，体变量管充水：顺时针旋紧放气阀〖４0.05Mpa装试样拆下装在压力室固定上盖的快速接头，拆下荷重传感器电缆的航空插头。的凹处对准，双手抱住压力室罩平稳向上提，取下压力室罩后倒置于干净平稳的平面上。器接头上的放气螺钉，使放气孔出气泡至出水无气泡，拧紧放气螺钉。按土工试验规程操作，将试样装在压力室上下活塞之间。假设需在仪器上制备试样，应拆下压力室活动上盖，利用承样半模在下活塞上制备试样〔拆下压力室活动上盖的方法是双手握住荷重传感器支承螺栓，逆时针方向旋转至压力室活动上盖的凸处与固定上盖的凹处对准，平稳向上提，取下压力室活动上盖后倒置于干净平稳的平面上。〔内置式荷重传感器无此步骤。调支承板，使试样上平面与上活塞下平面刚好接触〔假设在仪器上制备试样，应按与拆下时相反的操作先装上压力室活动上盖，捆好乳胶膜。压紧大螺母的凹处放在压力室底盘的上平面上，顺时针方向旋转压紧大螺母，使压紧大螺母的凸处压住压力室罩下盖的凸处的四分之三以上，接上荷重传感器电缆。计算机操作方法⑴开机〔或复位。⑵启动Windows98⑶\程序\动三轴试验系统:运行该程序;⑷单击退出↓:退出该程序。系统调零\系统调零，按显示器屏幕上的挨次逐一进展测量系统调零：⑴认真旋转测量放大器上左起第一个调零电位器，使显示器屏幕上相应的轴向力示值为零〔或接近零。起其次个调零电位器，使显示器屏幕上相应的轴向位移示值为零〔或接近零。⑶认真旋转测量放大器上左起第三个调零电位器，使显示器屏幕上相应的孔隙水压力值为零〔或接近零。⑷认真旋转测量放大器上左起第四个调零电位器，使显示器屏幕上相应的围压示值为零〔或接近零。⑸认真旋转测量放大器上左起第五个调零电位器，使显示器屏幕上相应的体变示值为零〔或接近零。试样饱和与固结⑴压力室进水：开主机上的进水球阀０１，拧紧放气阀〖４〗,认真向右旋转调压阀〈４〉,使压力表的示值小于0.2MPa的示值为零。〔，使压力表的示值为欲施加的围压值。⑶测试样饱和度：显示器上显示的孔压值和围压值之比值即为当前的饱和度．确认试样已饱和，可进展下一球阀０７，１０，０４，０８，１１后关球阀１１。留意：施加反压后，必需适当增加围压值，详见＜土工试验操作规程＞。〔施加轴向静荷载至欲施加值，同时下活塞支撑板刚好脱开。留意：对试样施加的围压、轴向静荷载及固结时的孔隙水压力值均以微机显示器示值为准，压力表示值为参考值。⑸固结排水：将体变量管内管液面调至与试样中间同高记录示值，开球阀０４，０６至排水完毕关上球阀，〔假设已施加反压，则开球阀０４，０５，显示器上孔压值为零时显示的体变值即为排水体积。留意：假设用体变传感器测量体变，请将“帮助“下的“系统配置“中的“体变传感器“选为“有“，则可实现自动采集和保存体变值。反之选为“无“，则需输入体变值。振动试验当确认振动试验预备正确无误，即可进展振动试验。⑴测量系统的轴向力、轴向位移调零，方法如前。⑵按“开(ON)”键三次，依次“功放(AMPL)“、“励磁(EXC)(VIB.COIL)“绿灯亮。⑶松开主机下活塞支撑板，并向左右分开，以免影响振动线圈移动。⑷进入试验菜单，依据屏幕提示定义波形、选择试验类型、设定试验参数。单击确定，开头振动试验。⑹当振动试验按设置的程序运行完后自动保存数据。试验完毕振动试验完毕后请按以下挨次操作：⑴振动停顿时先将＂功率放大器(VIBRATIONCONTROLLER)“上的增益开关向左旋转至关。⑵本次试验完全完毕后，按“关(OFF)”键四次，依次“动圈(VIB.COIL)“、“励磁(EXC)“、“功放(AMPL)“、“电源(POWER)“绿灯灭。⑶支撑板托住下活塞。⑹拆下压力室上盖上的快速接头，确认压力室内无压力时，按与装压力室罩相反的操作取下压力室罩，倒置于干净平稳的平面上。⑺取出试验后的样品，留意切勿使砂土掉在压力室内和Ｏ型橡胶密封圈沟槽处。清洗各有关局部。数据处理振动试验完成后可进展数据处理。⑴进入处理菜单，可在屏幕〔或打印机上〕绘制振动过程各参数的时变函数曲线、回滞环曲线。依据试验目的选择相应的处理类别，进展数据计算和将数据存盘等操作。⑵进入绘图菜单，依据试验选择的类别、掌握方式选取相应菜单，可绘制动弹模或动强度所需的关系曲线以及由打印机绘出关系曲线，将试验结果汇总用数值存盘。⑶进入汇总菜单，依据试验选择的类别、掌握方式选取相应菜单，读入汇总结果、绘制曲线、打印汇总结果。留意事项、一般故障及排解遇较大故障，请与厂家联系，以便准时修理。切勿任凭扳动主机上下活塞，以防破坏对中。紧螺钉，觉察松动者准时拧紧。假设仪器使用时间较长可考虑橡胶密封圈老化，可拆下准时更换品。粒，以防密封失败漏水。Ｏ形橡胶密封圈老化或使用时间过长，应更换品。失败。振动试验前应选定适宜的轴力和位移传感器的量程，并将电控柜上的开关〔或旋钮〕置于相应的位置。振动试验过程中，假设觉察故障指示灯亮，应停顿试验，准时检查排出故障确认仪器正常方可连续开机工作。取下压力室罩之前，必需确认压力室内无压力。取下压力室活动上盖之前，必需确认无轴向静压力。同一次试验各种数据结果用同一文件名存盘，不同次试验必需用不同的文件名，否则会丧失数据。绘图时，太大的比例因子会中止程序，可重运行该程序。器元器件及激振器。方法是：开电控柜上电源掌握“开(ON)”三次。附件动三轴仪测量系统静态标定的几点说明1术语轴向力系数(N/V):在系统标定屏幕上，轴向力测量系统单位(V)输出对应的轴向力值(N)。轴向位移系数(mm/V):在系统标定屏幕上，轴向位移测量系统单位(V)输出对应的位移值(mm)。孔压系数(kPa/V):在系统标定屏幕上，孔压测量系统单位(V)输出对应的孔压值(kPa)。在系统标定屏幕上，围压测量系统单位(V)输出对应的围压值(kPa)。体变系数(ml/V):在系统标定屏幕上，体变测量系统单位(V)输出对应的体变值(ml)。２动三轴仪标定方法在做土样的振动试验前必需定期对其测量系统进展静态标定。方法及具体操作如下。轴向力测量系统的标定仪器及设备：砝码(10kg)〔至少５个〕操作方法：①取下压力室活动上盖，倒置于平稳的平面上，拆下上有机玻璃活塞；②接上荷重传感器的电缆插头；(ON(POWER)”灯亮；④启动动三轴试验系统程序，进入试验\系统调零，调整测量放大器左起第一个调零电位器，使微机显示器上轴向力示值为零〔或接近零；⑤进入标定\建标定菜单，选择标定间隔，单击采集，采下第一点；⑥将一个10kg的砝码留神平稳地放在荷重传感器上；⑦逐个加上砝码，并采集各个点至加完砝码；〔包括零点；⑨单击结束，计算的轴向力标定系数(N)，存贮、打印标定直线。轴向位移测量系统的标定