[发明专利]用于离心机试验平台的测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试系统，尤其涉及一种用于离心机试验平台的测试系统。

背景技术

土工离心模拟试验通过将土工模型放置在高速旋转的离心机中，通过模型受到的数倍至数百倍的重力加速度，使土工模型在缩小尺寸的情况下能够模拟原形土体的应力状态。通过模型试验，可以在一定离心模拟相似比尺的条件下，减少模型尺寸，缩短模型试验时间，研究工程实际问题。目前，采用离心机进行离心模拟试验已成为研究岩土工程问题的有效手段之一。

通过在土工离心机上配置开挖、填筑、凿洞、支护、锚固、触探等系统，可在试验过程中用来模拟相应的工程施工过程，用以研究结构、荷载变化、以及不同施工方式所带来的工程问题，为力学分析与施工设计提供试验数据。

现有技术中，刘小刚在《离心机动态挖坑机械手的设计》（中国水利学会2007学术年会—物理模拟技术在岩土工程中的应用论文集，2007）中以及杨永生等在《土工离心机挖洞机械手》（实用新型专利，授权公告号：202578699U）中公开了可以在离心机模型中实现挖洞的装置；ACTIDYN公司AXIS ROBOT（MODEL R70-L1）产品的机械手系统可以在离心机加速度120g下工作，系统供压方式采用电机马达，可实现以下主要功能：动态测量；打/拔桩；水平/垂直向施加外力；基坑开挖/回填；抛填系统。

现有的机器手系统，虽然可以实现对部分工程施工过程进行离心模拟试验，但存在以下缺陷：1）主要测试锥尖阻力及孔隙水压力两个参数，不能同时测试土压力、位移、施加压力等参数，测试效率不高，不能多角度掌握测试过程中被测物体的变化情况；2）供压装置采用电机马达，供压量值受限，通常只能达到3MPa，只能适用于压力较低的部分试验模拟测试，不能施加更大压力、测量更深深度，模拟任意的研究对象形状，不适用于较广范围工程模拟测试；3）机械手系统测杆受系统设计所限，在同一试验条件下只能模拟单一的工程情况，不能模拟测试不同类型的工程情况，测试能力不高；4）机械手系统受系统设计所限，只能模拟一定深度，不能满足模拟测试任意测试深度的工程需求，不能适用更复杂的离心模拟测试；5）机械手系统结构复杂，系统安装及维护困难，制造成本高，实用性不强。

有鉴于此，有必要提出一种新的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的技术缺陷，提供一种用于离心机试验平台的测试系统，提高测试效率及测试能力，扩大应用范围及深度测试范围，优化结构设计，降低制造成本，增强实用性。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于离心机试验平台的测试系统，包括：

供压分系统，该供压分系统包括液压泵，该液压泵与交流电源及电磁阀连接；该电磁阀与压力传感器及通压油管连接；该通压油管装有液控单向阀；

量测分系统，该量测分系统包括压力室，该压力室，底部通过螺钉与支架固定连接，侧部与该通压油管连接；该支架上安装有位移传感器；连杆的一端，穿过该支架与内部活塞连接，另一端与测头连接；该测头上安装有孔隙水压力及土压力传感器；

采集控制分系统，该采集控制分系统包括传感器连接线、采集箱、计算机及液控单向阀控制开关；该采集箱通过该传感器连接线分别与该压力传感器、位移传感器及孔隙水压力及土压力传感器连接；该计算机与该采集箱连接；该液控单向阀控制开关与该电磁阀连接。

作为本发明的进一步改进，该电磁阀为二位二通电磁阀，数量为二个。

作为本发明的进一步改进，该位移传感器为LVDT位移传感器。

作为本发明的进一步改进，该连杆与该测头通过连杆连接孔连接。

作为本发明的进一步改进，该连杆可调节长度。

作为本发明的进一步改进，该测头可根据工程测试需求调整为不同的大小及形状。

作为本发明的进一步改进，该连杆及测头的材质为不锈钢材质、铁材质或合金材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过提供了一种用于离心机试验平台的测试系统，提高了测试效率及测试能力，扩大了应用范围及深度测试范围，优化了结构设计，降低了制造成本，增强了实用性。

附图说明

图1为本发明用于离心机试验平台的测试系统的结构示意图；

图2为本发明用于离心机试验平台的测试系统测头平面图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。