专利名称：改进型三轴仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种改进型三轴仪，尤其涉及一种试验效率高的改进型三轴仪。
背景技术：
三轴仪是进行剪切试验的设备，用于测定黏性土、粉土和砂类土等土样的抗剪强 度，国家规定用三轴剪切试验替代直剪试验。传统的三轴仪主要包含一轴向加压设备、一升降台、一个三轴压力室、一横梁。测 试时，将一试样放入三轴压力室中，升降台向上移动，试样受到三轴压力室中活塞与底座所 施加压力，产生形变直至破坏。由于传统的三轴仪每次只能对一个试样进行测试，效率低下，所以三轴仪一直难 以推广。因此，本领域的技术人员致力于开发一种可同步对多个试样进行测试的三轴仪， 使其可以同步测试多个试样。
实用新型内容有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种同步测 试多个试样的改进型三轴仪，以提高试验效率。为实现上述目的，本实用新型提供了一种改进型三轴仪，其利用现有应变控制三 轴仪主机改造而成。至下而上依次设置有轴向加压设备、升降台、三轴压力室平台、反力平 台、上横梁；其中，所述轴向加压设备和所述上横梁通过支承件互相固定；所述三轴压力室 平台中设置有多个压力室单元；所述反力平台上对应设置有数量与所述压力室单元相等的 力传感器。在本实用新型的较佳实施方式中，改进型三轴仪的压力室单元至少包含顶盖，用 于放置试样的底座，及压力筒；所述顶盖、所述底座及所述压力筒合围形成一封闭空间，设 于所述顶盖和所述底座边缘的至少3根拉杆将所述顶盖和所述底座压紧，一作用于所述试 样的活塞从所述顶盖的外部穿设进入所述封闭空间。较佳地，上述压力室单元为4个，均勻地设置于所述三轴压力室平台中。较佳地，上述活塞从所述压力室单元内伸出并与所述反力平台连接。较佳地，上述压力室单元上设有孔压传感器、体变传感器、位移传感器，所述力传 感器、所述孔压传感器、所述体变传感器、所述位移传感器均依次连接于一数据采集器、一 数据传输系统和一数据处理系统。较佳地，上述力传感器设置在所述活塞与所述反力平台之间。较佳地，上述孔压传感器设置在所述压力室单元的底座上。较佳地，上述体变传感器连接有一体变管。较佳地，上述位移传感器设在所述活塞一侧，用于检测所述活塞的位移量。在本实用新型的改进型三轴仪中设置有多个压力室单元，可以一次装入多个试样，并同时对这些试样进行测试。采用本实用新型的三轴仪，可免去多次测试的麻烦，并且 可节省测试的时间。另外，由于多个压力室单元共用压力装置和数据处理装置，以及充分利 用了现有应变控制三轴仪中轴向加压设备、升降台、上横梁等，也可充分利用空间和资源、 降低成本，推进国家规范的执行。
图1是本实用新型三轴仪一具体实施例的正面视图；图2是图1中A-A方向剖视图；图3是本实用新型三轴仪中压力室单元的正面视图；图4是本实用新型三轴仪中压力室单元的俯视图；图5是本实用新型三轴仪的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，改进型三轴仪至下而上依次设置有轴向加压设备22、顶升平台1、三 轴压力室平台23、反力平台24、上横梁25。轴向加压设备22和上横梁25通过支承件26互 相固定。如图2所示，三轴压力室平台23中均勻地设置有4压力室单元2。如图3所示，每一个压力室单元2包含顶盖3，用于放置试样的底座4，压力筒5。 顶盖3、底座4和压力筒5合围形成一封闭空间8。如图3，图4所示，顶盖3和底座4的边 缘由3根拉杆6压紧，压力筒5和顶盖3、底座4之间均设有0型圈7，使封闭空间8保持密 封。活塞9从封闭空间8穿过顶盖3与反力平台24相连接。底座4上方设有试样座10，在试样座10上放置试样11后，试样11上方再装设试 样帽12。试样11与底座4之间、以及试样11与试样帽12之间，均夹设透水石21。测试时， 活塞9直接作用在试样帽12上，使试样11均勻受力。试样帽12上设有一上排水接头13，将软管14 一端固定在试样帽12上，软管14的 另一端通过另一上排水接头15与底座4相固定。底座4上连接有下排水接头17，下排水接头17中设置孔压传感器18，用于测量下 排水接头17内的水压，并将测得的压力值传递给信息采集器30。活塞9上套设有活塞套19，该活塞套设有注油咀20，可注入润滑油，增强活塞9的 润滑效果。活塞9与反力平台24之间设有力传感器31，用于测量活塞9与反力平台24之间 的压力，并将测得的压力值传递给信息采集器30。活塞9受顶升平台1的推力产生位移，一 位移传感器33设于活塞9的侧面，检测活塞9位移，并将测得的位移值传递给信息采集器 30。如图5所示，压力室单元2接一压力源27，压力源27向压力室单元2提供周围压 力。排水接头15连接一反压体变管28，反压体变管28同时与压力源27相连，反压体变管 28向试样11提供反压力。一体变传感器29接在反压体变管28上，将体变信息传递到信息 采集器30上。测试时，顶升平台1受轴向加压设备22驱动上升，推动上面的三轴压力室平台23 同时向上移动，活塞9顶部受到其顶部反力平台24的限制，反作用于试样11。试样11在活塞9和底座4的夹压下产生形变，最终破坏。孔压传感器18、力传感器31、体变传感器29、 位移传感器33将测量到的数据传递至信息采集器30，信息采集器30通过无线的数据传输 系统34将数据传递给计算机32，由计算机32计算出试样11的抗剪强度。4个压力室单元2分别连接与其单独对应的孔压传感器18、力传感器31、体变传感 器29、位移传感器33。4个孔压传感器18、4个力传感器31、4个体变传感器29、4个位移传 感器33共同连接在一台信息采集器30上，信息采集器30将各压力室单元2的数据传递给 一台计算机32，由计算机32计算分别计算出各个试样11的抗剪强度。由于三轴压力室平台23包括4个压力室单元2，当顶升平台1升降一次，4个压力 室单元2各完成一次测试，即同时完成了 4次测试，效率达到原来的4倍。除了压力室单元 2需4个以外，大部分装置，如轴向加压设备22、顶升平台1、反力平台24、上横梁25、信息采 集器30、计算机32、压力源27均共用，可充分利用空间和资源、降低成本。以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无 需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中 技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可 以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
权利要求一种改进型三轴仪，至下而上依次设置有轴向加压设备、升降台、三轴压力室平台、反力平台、上横梁；其中，所述轴向加压设备和所述上横梁通过支承件互相固定；其特征在于所述三轴压力室平台中设置有多个压力室单元；所述反力平台上设置有数量与所述压力室单元相等的力传感器。
2.如权利要求1中所述的三轴仪，其特征在于所述压力室单元至少包含顶盖，用于放 置试样的底座，及压力筒；所述顶盖、所述底座及所述压力筒合围形成一封闭空间，设于所 述顶盖和所述底座边缘的至少3根拉杆将所述顶盖和所述底座压紧，一作用于所述试样的 活塞从所述顶盖的外部穿设进入所述封闭空间。
3.如权利要求1中所述的三轴仪，其特征在于所述压力室单元为4个，均勻地设置于 所述三轴压力室平台中。
4.如权利要求1中所述的三轴仪，其特征在于所述活塞从所述压力室单元内伸出并 与所述反力平台连接。
5.如权利要求1或2中所述的三轴仪，其特征在于所述压力室单元上设孔压传感器、 体变传感器、位移传感器；所述力传感器、所述孔压传感器、所述体变传感器、所述位移传感 器均依次连接于一数据采集器、一数据传输系统和一数据处理系统。
6.如权利要求5中所述的三轴仪，其特征在于所述力传感器设置在所述活塞与所述 反力平台之间。
7.如权利要求5中所述的三轴仪，其特征在于所述孔压传感器设置在所述压力室单 元的底座上。
8.如权利要求5中所述的三轴仪，其特征在于所述体变传感器连接有一体变管。
9.如权利要求5中所述的三轴仪，其特征在于所述位移传感器设在所述活塞一侧，用 于检测所述活塞的位移量。
专利摘要本实用新型公开了一种改进型三轴仪，该三轴仪利用现有应变控制三轴仪进行添加与改造而成，用于土样的剪切试验。三轴仪至下而上依次设置有轴向加压设备、升降台、三轴压力室平台、反力平台、上横梁；所述轴向压设备和所述上横梁通过支承件互相固定；所述三轴压力室平台中设置有多个压力室单元；所述反力平台上对应设置有多个力传感器。采用本实用新型的三轴仪，可以一次装入多个试样，并同时对这些试样进行测试，免去多次测试的麻烦，并且可节省测试的时间。另外，由于多个压力室单元共用压力装置和数据处理装置，以及充分利用了现有应变控制三轴仪主机中轴向加压设备、升降台、上横梁等，也可充分利用空间和资源、降低成本。
文档编号G01N3/24GK201600308SQ201020002018
公开日2010年10月6日 申请日期2010年1月8日 优先权日2010年1月8日
发明者沈日庚, 赵玉花 申请人:上海市城市建设设计研究院