(型号：ZZ-2)

用途简介
我公司生产的智能“ZZ-2型全自动真三轴试验仪”是由一个立方体的土样，在周围压力即大主应力、中主应力、小主应力作用下，通过各种传感器（力传感器、位移传感器、体变传感器、孔隙压力传感器等），利用计算机进行信息采集，并根据相关的数学模型进行数据处理的一种特殊的土工试验仪器。该仪器可在等向固结、K0固结以及在不同的主应力比的条件下进行UU、CU、CD等真三轴试验。
智能“ZZ-2型全自动真三轴试验仪”由仪器（硬件）和软件两部分组成。
1、硬件部分
①真三轴压力室：真三轴压力室是试验的主要核心部分，它是由土样、土样底座、土样帽、 的液压腔、 方向的位移传感器、以及包在土样外面的乳胶薄膜；压力室外壳是由耐高压的有机玻璃圆筒、铝合金底座、顶盖、传压活塞、活塞套、输入中主应力的液压加载系统以及小主应力加载装置，在压力室底部装有孔隙压力传感器，同时安装有各种位移计、主应力、反压力、固结排水、孔隙压力等管道，以及各种传感器电缆相关紧固件接口与阀门。
②轴向压力加荷的控制系统：由步进电机和计算机拖动的一组变速机械装置组成，通过精密的滚珠丝杆推进加荷平台向三轴压力室施加轴向荷载，可进行开环和闭环控制的应力式和应变式的三轴试验。该系统的加荷速率（0.001-4 mm/min)是由步进电机、驱动器、开关电源、PLC、控制系统的触摸屏以及荷重传感器等组成。
③机械加荷系统：机械加荷系统由基座，包括变速箱传动系统、加荷平台、直立型框架式反力装置（上横梁）、力传感器的安装器件，基座外壳并装有控制系统的触摸屏，基座箱内装有通风散热装置。
④中主应力控制系统：该系统有一组独立控制的液压加载装置。该装置内设有压力传感器用于闭环控制中主应力的大小，并由触摸屏独立显示与驱动一个步进电机，且通过流量控制的应力式的液压筒，连接在压力室内的水囊加压装置。可以向试件施加中主应力，并同时测定流量的体积变化，也可以计算出 方向的平均位移量。
⑤小主应力控制装置：该装置可以气压控制也可以液压控制。气压控制由一个自动控制的空气压缩机提供气压源，通过高精度的调压阀、空气过滤器进入真三轴压力室，并由精密压力表监视施加压力的大小。压力范围：0-500Kpa这种方法操作起来方便。
如果大于500Kpa的小主应力则采用液压控制器，该装置内装有液压传感器，以闭环控制压力的大小。首先将压力室内的土样和各种传感器等器件安装完毕，然后在压力室内装满液体（水），由小主应力的液压控制器连接 的进水口施加500-1000Kpa的侧压力，也可以施加0-1000Kpa的侧压力。
⑥反压力施加系统：反压力施加主要是解决土样的饱和问题，当然解决饱和的方法很多：有真空抽气饱和、水头饱和、反压力饱和等方法。
对于一般的粘性土渗透系数：大于n*10-7cm/s可以采用水头饱和法，但必须采用液压控制器的反压力装置加大水头高度，例如100Kpa（10m水头）或者200Kpa（20m水头）向土样内部一端施加反压力，但土样的另一端让其排水，使土样的气泡在循环水的作用下排除。
另一种方法是采用气水转换器，它由双层玻璃管的体变装置构成，该装置内装有一根滴定管式的用于测量水位变化。外管可以连接控制反压力大小的气压源、调压阀、压力表。特别注意的是在体变管下面的液位传感器的液位变化量为0-50ml，必须关闭，因为反压力较大会破坏液位传感器。待土样饱和完成后，卸除反压力进入试验阶段。
⑦排水体变测量系统：所谓排水是指：a、土样在周围压力下固结过程中的排水量，b、土样在剪切或压缩过程中的排水量。测量排水量的传感器通常用液位传感器即计算出排水量，液位传感器安装在体变管内的滴定管下端，分为分别在土样的上端和下端由管道和阀门，连接液位传感器（体变传感器）通过数据采集器上传至计算机进行采集。
⑧相关传感器：相关传感器主要是指荷重传感器（力传感器）、孔压传感器、液位（体变）传感器、位移传感器等。a、荷重传感器1个：用于测量大主应力，装在上横梁下端；b、孔压传感器2个：一个装在压力室土样底座下方，以测量土样底座孔隙水压力即U下；另一个装在土样上端，通过管道与压力室底部三通开关连通；c、液位传感器2个：一个装在土样底座下方的排水开关与体变管连接为△V下，另一个装在土样上端，通过管道与压力室座开关和体变管连接为△V上；d、位移传感器4个：其中一个量程为0~30mm，用于测量σ1方向的轴向位移，另外四个分别安装在σ3方向的侧向位移，用于测量侧向位移量。
⑨传感器数据传输装置：该装置可以提供各种传感器的供桥电压，并且将传感器信号进行滤波、放大，通过模数转换器由485串口或者无线输入计算机。
⑩数据采集与处理：在试验过程中，特别是在三向不同主应力作用下，在不同位置产生的位移、孔隙压力，按照规定的格式和要求由计算机进行实时采样，并且按照相关的数学模型进行数据处理，绘制各种相关的变化曲线和数据计算表。
2、软件部分
“真三轴数据采集与处理系统软件”为真三轴试验系统的配套操作软件。软件主界面如下图所示。用户通过对该软件的操作来控制真三轴试验系统，并进行相关的试验操作、查询、报表生成等。
软件界面如下：

主要技术指标
①试样尺寸：70mm×70mm×70mm；
②大主应力 ：0-6Mpa；
③中主应力 ：0-2Mpa；
④小主应力 ：0-1Mpa；
⑤孔隙压力U：0-2Mpa；
⑥反压力 ：0-0.6Mpa
⑦位移：大主应力方向0-30mm，小主应力方向0-8mm
⑧体变 ：0-50ml
⑨加荷速率：0.001-4mm/min（数控无级变速）
⑩传感器精度：系统误差0.3%-0.5%