全自动十字板剪切试验仪详细介绍

一、概述

全自动十字板剪切试验仪是一种用来测定软土或灵敏性粘土的不排水强度（CU）的室内土工试验仪器,它不仅测量取于不同深度处的原状土的不排水强度,而且可以在不同的固结压力作用下进行试验,以及测定土的灵敏度。

二、主要技术指标

1、规格:12.7mm(直径)×25.4mm(高度)、25.4mm(直径)×50.8mm(高度)以及38.1(直径)×76.2mm(高度)

2、十字圆盘规格:直径50mm、75mm、100mm

3、固结控制模板可选

三、组成部分

1、容器:容器底座、容器筒体、透水板、传压活塞、排水阀。

2、机架箱体:开关电源、触摸屏、三通两位球阀、精密调压阀、真空抽气机开关、电源插座、网口和进气口,气压传感器,微型真空抽气机。

3、垂直气压加载装置:气缸、活塞,加压横梁,立柱,调节螺栓等,可提供0-10KN力。

4、扭力传动装置:机架、升降部件、步进电机、联轴器、以及十字板等组成。

5、扭矩传感器:测量范围0-30N/m和0-3N/m。

6、百分表:法向下沉量0-30mm。

7、数显触摸屏与数据采集器。

8、采集处理软件一套。

四、试验方法与操作说明

1、准备好实验需用土样，装入土样桶。

2、选取合适的扭矩传感器及十字板头，安装在目标位置。

3、在将容器放置在机架上，调整十字板中心，旋转手柄，使得十字板插入土样。

4、在触摸屏或者软件上设置旋转速度、最大角度、采集间隔等试验参数。

5、点击触摸屏上的启动剪切和启动记录，或者在软件中点击剪切按钮，开始试验。

6、试验结束后取出土样，清洗容器。

五、触摸屏操作说明

1）、主画面显示

按钮功能：

参数：进入参数设置画面。

运行：进入自动运行画。

2）、参数设置画面显示：

1.工作模式：设备有两种工作模式，恒转速是指实验过程中，电机以恒定速度驱动十字板进行旋转。恒扭矩是指试验过程中，电机驱动以恒定的扭矩进行剪切。点按恒速或横压位置可选择模式。（十字板试验只需要使用恒转速模式，横扭矩的相关设置可以忽略）

2.运行速度：在恒速模式下，是指实验过程中的旋转速度。在恒扭矩模式下，是指实验过程中的最大旋转速度。

3.运行扭矩：在恒速下，设为剪切过程中的最大扭矩值，当达到此扭矩，停止剪切（一般设为扭矩传感器的最大量程，保护扭矩传感器不受损）；在恒扭矩模式下，是指实验过程中以此作为目标值，维持此目标值不变。

4.最大角度：主要用来保护实验过程中，电机驱动十字板运行不超量程。在剪切角度超过设定的最大角度时，自动停止。

5.剪切直径：指十字板的直径，试验时根据选择的十字板规格进行填写。

6.加载荷重：设置施加的垂直压力。

7.存储设置：可设置为按时间间隔保存记录，或者按剪切角度间隔保存记录。

8.设备 IP 地址：设定系统的网络地址，用于跟上位机进行通讯。

3）、自动运行画面

当前画面主要显示系统参数及当前系统运行的数据及状态；

1.扭矩：剪切过程中的实时扭矩值。

2.角度：剪切过程中的实时角度值；记录数量：存储器中的总记录数。

3.当前气压：调压阀调节的压力值。

4.手动速度：手动正转、手动反转时的速度值

按钮功能：

1.清零：清零角度值，开始剪切前使用

2.启动记录：用来开始记录数据

3.停止记录：用来停止记录数据

4.清空记录：用来清空存储器中的所有记录

5.启动剪切：用来开始十字板剪切

6.停止剪切：用来停止十字板剪切

7.手动正转：启动正转

8.手动反转：启动反转

4）、键盘输入

按下需要输入的数值的对应按键，确定键完成输入，取消键返回。

六、采集处理软件安装及使用说明

一、软件使用

1. 打开软件：软件界面显示，由菜单栏和显示窗体组成。

   
   

2.十字板试验采集：选择菜单栏-采集-十字板试验，打开试验采集界面

2.1界面组成：分为六个部分

1）系统操作：设备管理和传感器标定

2）试验仪器选择：仪器选择和试验配置

3）试验状态

4）试验操作及实时更新

5）试验参数

6）试验数据曲线显示

3.功能介绍

3.1设备管理

设备管理是对该试验所有仪器设备的集中管理，其中有增加、删除、修改仪器编号及仪器名的功能。每台仪器都有一个 IP 地址，在触摸屏界面上可以查看。点击设备管理按钮，打开涉设备管理界面：

新增：在列表末尾添加一台新的设备，在 IP 地址栏输入要添加仪器的 IP 地址，在设备名称中输入要添加的仪器名称；IP 地址需要跟仪器上的 IP 地址对应，设备名称根据需要设定即可。设置完成点击确定即可添加至列表。

删除：删除光标选中的设备，例如选中 4 号测试设备，点击删除后 4 号测试设备将消失在列表中。

插入：在光标选中的位置插入一台新的设备，方法与新增一样。 修改：修改光标选中的设备的信息，方法与新增一样。

保存：完成设备的所有操作之后，需要点击保存按钮，存储新的设备列表，当提示保存成功即可。

取消：取消本次所有设备操作，不做任何改变。

3.2传感器标定

传感器标定是用来对设备上的各种传感器进行标定的，该仪器在出厂前已完成标定，可以忽略这一步。点击传感器标定按钮，显示标定界面：

1）仪器选择：选择要标定传感器的仪器。

2）通道选择：选择需要标定的传感器的通道。一号通道-扭矩传感器，二号通道-气压传感器。

3）量程：需要标定的传感器的总量程。

4）自动分段：点击对总量程进行等量分段，默认分五个点进行标定。

5）上传参数：从采集板上传当前传感器的标定参数。

6）下载参数：将标定好的参数写入采集板。

标定步骤：

1）选择仪器

2）选择通道

3）上传参数，输入量程

4）自动分段

将传感器状态依次调整至五个点实际值的所在状态，然后点击每一点后的采集；或者将传感器 状态调整至点的大概位置，然后修改实际值的值，例如第一点自动分段的实际值为 2000，传感器当前状态调整至1900，那么可以通过将 2000 修正为 1900 来实现标定。采集完五个点后，点击下载参数，将标定的数据写入采集板。

3.3试验参数配置

3.4选择仪器

1）选择仪器编号：系统会读取采集板上的试验配置、土样参数、传感器值、系统状态等等。同时会自动勾选上实时更新，如果之前有试验记录，也会加载出试验数据和曲线。

2）刷新列表：设备管理更新后可通过刷新列表，更新仪器编号。

3.5试验参数

1）试验编号：输入试验编号，回车生效。

2）土样编号：输入土样编号，回车生效；同一土样在不同固结压力下的试验，输入土样编号相同。

3）垂直荷重：输入施加的垂直荷重值，回车生效。

4）剪切直径：输入十字板头的直径，回车生效。

5）剪切角度：输入剪切过程的最大剪切角度，回车生效。

6）存储间隔：可按时间或者转角存储，选中模式后，输入间隔，回车生效。

3.6试验操作

1）实时更新：选中后可以实时监测试验数据及曲线，选择仪器是默认勾上的，可以人为取消 数据总数：当前存在的总记录数。

2）据操作按钮：对试验数据进行操作，包括刷新记录，记录清空和保存记录；

3）刷新记录：点击刷新记录可以读取出试验中所有采集的数据，由于数据数目不等，此过程可能会持续较长时间，请耐心等待，刷新记录过程中避免进行其他操作。当界面试验数据和试验曲线中有记录了表示刷新完成了。

4）保存记录：如果试验完成后，先点击刷新记录，读取出所有数据记录后点击记录保存，可以将试验数据保存在该采集处理软件的数据库中。

5）记录清空：执行保存记录后可以清空记录，开始先的土样试验前也需要清空记录数据状态。

6）扭矩：当前试验的实时扭矩值。

7）角度：当前试验的实时角度值。

8）轴压：当前试验的轴向压力值。

9）剪切状态：剪切中-绿色。

10）未剪切-红色记录状态：记录中-绿色 未记录-红色。

11）十字板试验处理：选择菜单栏-处理-十字板试验处理，打开试验处理界面。

12）工程管理：处理之前，设置工程信息，选择文件-工程管理，点击新建，弹出工程信息输入框，输入完成后，点击创建，在工程列表中列出，选中新建的工程，再次选择文件-工程管理，关闭工程管理框。

13）界面组成：分为土样、曲线、报告三部分土样：当前工程中所有土样列表。

14）曲线：选中土样的曲线、数据等处理