动态高压低温三轴试验系统

多年以来，APS (Wille Geotechnik^®) 成功地提供了不同试验范围的、用于岩土工程试验的三轴试验系统。这些产品为用户 提供了很大的灵活性，可以高精度运行试验，并为系统添加各种升级模块以满足所需的试验需求。 温度控制系统，拥有高准确度和性能，用户可以在不同温度条件下进行试验，从低温冻土试验到高温膨润土试验。 而灵活的软件以及组件，用户可以以更好的方式使用设备和运行试验。

该系列土力学三轴试验系统是为在不同温度条件下对土样 进行应力路径三轴试验而设计制造的。许多试验需要对试 样进行高温或低温的温度控制，这就需要一个设计简单的 系统，它能够避免试验过程中试样出现任何温度梯度，并 形成稳定的恒温条件。

我们可以根据需求为用户进行定制，例如用电机或液压作 动器提供静态或动态荷载，低围压压力或高达 32MPa 的 高围压压力，低温试验或 / 和高温试验，都可以一起配置以 满足试验需求。温度控制系统可将试样温度控制在 -30℃ 至 +200℃范围内。

我们使用专门的解决方案来控制三轴室的温度，即双层壁 温控 (DWTC) 三轴室，无需使用内部盘管进行加热 / 冷却， 不用占用三轴室内部的空间，并且让安装内置应变测量装 置变得简单。 强大的 GEOsys 软件支持所有试验程序，可以很好地操 控所有试验，而且用户可以自己编程，可以根据试验需求 编辑和运行自定义试验程序。

产品特点

▍ 各种范围的静态或动态荷载

▍ 电机或伺服液压加载系统，涵盖所有需要的荷载和频率

▍ 试样直径可达 150mm

▍ 高达 32MPa 的各种三轴室

▍ 高达 -30℃度的冻土试验

▍ 高达 +200℃的高温试验

▍ 包括不同试验模块的软件，例如标准静态三轴试验（CD、CU 和 UU）、应力路径试验、动态试验等

▍ 以太网连接，可将数据快速传输到 PC

▍ 可以为试样提供不同类型的加载波形，例如正弦波、方波、三角波、矩形波和用户自定义波形

▍ 各种温度范围的控制系统包括： • 环境温度到 -30℃度 • 环境温度到 +200℃ • 低温 / 高温组合，从 -20℃到 +200℃度

▍ 多种升级选项，例如非饱和、动态围压、弯曲元、高压三轴等

▍ 试样安装方便

▍ 安装了控制软件的 PC 直接操控整个系统

▍ 用于动态试验的高速动态控制器，用于监测测量值和试验程序（2,5KHz 或 10 KHz）

亮点

● 双层壁温控

● 无需内置热交换盘管

● 荷载和频率范围大

● 低噪音 - *机

● 无需气压提供动力

● CE 标志

● 易于使用

● 可提供长期更换的备件

● 各种升级选项

● 包含所有试验模块的完整软件

● 的冷却 / 加热方法解决方案

优势

● 试样安装方便

● 不需要额外的实验室基础设施

● 多达 32 个通道的高级动态控制器用于 动态试验

● *的软件，提供所有三轴试验的试 验模块

● 标准波形和用户定义的波形

● 以太网连接到数据分析 PC

● 满足各种不同试样尺寸和围压压力的 三轴室

● 适用于小应变试验

● 很少需要维护

软件：系统通过 GEOsys 软件控制。根据用 户需求为每套系统专门定制配置和编程， 包括控制试验流程、采集、存储所有的数据。

安全

● 紧急停机按钮：当出现不安全情况时， 立即停止系统。

● 限位停机：过载、位移超自动停机， 可在软件中实现，用来保护操作人员免 受意外伤害。

主要配置

① 伺服液压加载架（可选伺服电机加载嘉）

② 液压动力源

③ 三轴室（THM 型）

④ 气动滑动机构，便于操作三轴室

⑤ 动态围压体积压力控制器

⑥ 动态反压体积压力控制器

⑦ 温控系统，由 GEOsys 软件控制加热和冷却

⑧ 高级动态控制器

⑨ 软件，支持各种静态和动态三轴试验

加载架

德国 Wille Geotechnik^® 的加载架有强大的功能，已经成为执行复杂或普通土力学试验的理想选择，其特点是设计坚固。 设计制造不同类型的加载架以对试样施加静态或动态载荷，这些加载架涵盖了地质力学试验的荷载和频率范围。 静态电机加载系统，荷载范围高达250kN，动态系列有电机或伺服液压型号，用户可以根据需求在这些型号中轻松选择。

▍ 静态电机加载架，荷载高达 250kN

▍ 动态电机加载架，可选 60kN-5Hz/25kN-10Hz

▍ 动态伺服液压加载架，荷载高达 1000kN、频率高达40Hz

● 静态电机加载架：微处理器控制的精密通用加载架 UL 系列集成了力、位置和速度控制， 用于应变、应力或位移（位置）的闭环控制，包括高质量数据采集和控 制器，可以更好的方式使用设备和运行试验。

● 动态加载架：动态电机加载架或动态伺服液压加载架，用户能够对试样施加大范围的动荷载。该系列加载架带有高达10kHz的强大动 态控制器，从而使得该系统在动态试验领域具有的功能。配合而灵活的软件以及组件，用户可以更好的方 式使用设备和运行试验。

动静态三轴试验系统

该系列三轴室采用特殊的双层壁技术，以最小的试样温度梯 度提供的试样温度控制性能。

温控由双层壁三轴室及其内部的热交换器实现，与具有闭环 温度控制的高精度恒温循环油浴相连。这种设计为用户提供 了一个很大的优势，可以轻松、迅速抬起三轴室。在传统方 法中，用户必须抬起三轴室、拆除内部盘管，需要更长的时间。 在双层壁温控 (DWTC) 三轴室中，不需要在试样周围放置用 于热传导的盘管，不用占用三轴室的内部空间，还让安装试 样更加简单、缩短了安装时间。双层壁温控三轴室，节省的 空间可用于内置传感器的安装，使得需要测量局部应变的试 验非常容易实现，例如水泥、土壤或粘土的三轴试验。

带有相关附件的三轴室，用户可以在不同范围内控制和监测 三轴室内部的温度，一般温度范围如下：

● -30℃至环境温度

● 从环境温度到 +200

● -30℃至 200℃

产品特点

▍ 特殊传热方式

▍ 无需内部安装加热 / 冷却盘管

▍ 易于安装试样和传感器

▍ 热电偶线缆直接穿过耐压过孔

▍ 专为内置传感器设计，例如：

• 内置水下荷载传感器

• 内置应变测量组件（轴向和径向）

• 超声波试验组件

• 弯曲元组件（垂直 / 水平）

• 声发射试验组件

• 温度测量传感器

▍ 温度范围从 -30℃到 +200℃

▍ 压力范围高达 32MPa

▍ 试样直径从 38 到 150 毫米

▍ 试样的长径比为 2 或 2.5

温控系统（加热和制冷）

带风冷系统的温控循环油浴可以控制内部油浴的温度，也可 以通过循环液体控制其他外部设备的温度。

▍ 精确的温度控制

▍ 不锈钢制成的保温浴

▍ 大显示屏，明亮的 5.7 英寸触摸屏，具有图形功能和友好 的导航菜单

▍ 采用即插即用技术的多点触控控制器

▍ 强大的压力 / 循环泵

▍ 所有重要的操作参数和温度值都整齐地显示在触摸屏上

▍ 集成的 USB 和以太网端口允许连接到 PC 或网络，用于远程控 制或数据传输

▍ 5 点校准

▍ Pt100 传感器连接

▍ 循环油浴配有隔热盖板，以避免形成冷凝水和冰

完整温控系统组成

● 双层壁温控三轴室

● 温度控制系统（加热 / 冷却）

● 三轴室的隔热外壳，限度地减少热传导

● 三轴室与温控系统之间所有管道的保温套

● 内部温度传感器，测量三轴室内部的温度

● 荷载传递杆和作动器之间，三轴室底座和加载架之间的隔热板

● 控制和数据采集软件，通过 PC 控制温控系统的所有功能（包括接头和线缆）

● 外部温度传感器，限度地减少温度梯度，以满足温度保护限制值和安全要求（可选）

● 可选配循环泵，增加输送流量和输送压力

围压和反压得自动控制可通过选配不同的控制器来实现，这取决于各种压力范围和不同的试验、实验室设施和技术要求等。 不同饱和度、应力 / 应变路径、渗透率、K0 和其他试验都可以以的精度轻松运行。

A) 气压控制器 (APC)

该系列的标准配置包括一台气压控制器（APC）产生气压，再传 递到围压和孔隙压力。该系统是全自动系统，通过 PC 和专用软 件进行控制。通过封闭式气 / 水囊将气压转换为液压，加上自动体变测量装置， 测量体积变化。

工作压力 : 可达 2MPa

压力出口 : 2 个，1 个围压 1 个反压  (可以升级为 3 个用于非饱和土试验)

B) 体积压力控制器 (VPC)

该设备包括两个用于施加反压和围压的液压缸。它们是注射式无 波动泵，可精确产生和调节压力，并针对不同的试验要求在各种 范围内提供精确的流量控制。

设备的控制可以通过可独立使用的控制面板或通过 PC 和专用软 件轻松完成，非常方便且易于操作。

数据采集系统

数字式、高速、高分辨率、可扩展、实时控制数据采集系统，高达 10KHz 控制和 24 位分辨率数据采集。动态控制器可 用于电机系统、液压系统、和各种传感器，例如荷载传感器、LVDT、应变计、引伸计、热电偶等。

控制器功能强大，用户可通过智能传感器插头对测量和控制参数（传感器）进行模块化设计，存储校准参数，可以根据应 用场合灵活使用

产品特点

▍ 多达 32 个用于静态和动态试验的低噪声闭环控制通道

▍ 每个控制轴通道可达 24 位分辨率（例如力、位移、压力、应变）

▍ 具有数字控制器参数化

▍ 所有控制功能之间的平滑切换

▍ 完整、同步的数据传输，避免任何数据丢失

▍ 数字可调控制器参数（PID 参数）

▍ 简单灵活的试验或参数调整

▍ 外部连接的端口管理

▍ 使用 PC 软件进行配置和参数设置

GEOSYS 软件

GEOsys 是 Windows 下的多功能模块化控制和数据采集软件。用户可以通过图形界面上的结构化 Windows 指令对复杂 的用户自定义试验序列进行简单编程。

GEOsys 利用灵活的可编程系统来控制协调各种试验流程的试验设备。灵活的操作面板提供了用于配置硬件设备的工具、 用于执行加载程序的编辑器以及分析、仿真和数据存储功能。

该软件支持试验环境的模块化结构，从而实现灵活的配置，满足用户的特定要求。 该软件的重要关键特性是，用户可以通过图形界面使用结构化的 Windows 操作简单而自由地编写标准或复杂的试验序列。

Geosys 软件拥有强大的功能，它 不仅与我们的产品兼容，而且还可 以与其他制造商的硬件一起使用， 为类似或更高标准的硬件提供数据 采集和试验控制。

产品特点

▍ 满足所有试验需求的试验平台，无论是土力学、沥青、岩石还是其他的动态和静态试验

▍ 控制和数据采集软件

▍ 同步所有动态作动器

▍ 自由可编程的试验序列控制和公式编辑器（升级版）

▍ 使用真正的并行配置通道对每个通道进行完整的实时数据采集和闭环控制

▍ 灵活且用户友好

▍ 支持同类厂商功能 ASCII 数据转换选项

▍ PID 参数的设置（参数优化或调整取决于材料）

▍ 易于管理的用户角色（系统管理员、服务人员、试验开发人员、实验员）——减少出错的可能性

▍ 独立于操作系统平台的软件，例如适用于 WINDOWS、LINUX 或 MAC OSX 等

▍ 用户可以通过图形界面使用结构化的 Windows 操作，简单而自由地编程标准或复杂的试验序列

▍ 适用于多达任意数量的同步且独立的实时、闭环控制通道、机器或试验设备，例如轴向载荷、围压、孔隙水压、孔隙气压等

▍ 硬件组件的管理，自定义测量值计算

▍ 语言：英语、德语、俄语、中文、波兰语等

三轴试验模块 (动静态)

GEOsys 专为闭环控制静态和动态试验而设计，适用于材料试验中所有试验应用，例如应力控制、应变控制、所有应力路 径、任何类型的波形，如正弦、矩形、三角形和用户定义波形。 控制和数据采集软件，还具有不同的模块，可根据 ASTM 或 BS 或其他标准运行试验。请注意，下面列出的某些试验需 要额外的可选硬件。我们根据客户的需求，一个或多个软件模块将与主软件一起交付，例如：

● 数据采集、处理和设备管理 (DPD) 模块

● 饱和试验模块

● B 值检测模块

● 固结模块（各向同性或各向异性）

● 渗透性试验模块

● 应力路径模块：线性应力路径 p、q 或 s、t 方法

● 静态剪切模块： UU：不固结不排水三轴试验（总应力试验） CU：固结不排水三轴试验，测量孔压（有效应力试验） CD：固结排水三轴试验，测量孔压（有效应力试验）

● 非饱和试验模块

● K0 试验模块

● 拉伸试验模块

● 动态剪切模块：

● 高级加载模块

● 弹性模量试验模块

● 温控三轴试验  冻融试验  温度梯度试验

● 动态围压 / 反压模块

可选升级项

▍ 冻土双轴试验系统：我们提供多种不同类型和尺寸的双轴试验夹具。能够模拟真实 平面应变条件下直接试验。在这个特殊的试验中，可以更准确 地评估强度参数和剪切带现象。 可提供不同结构类型和试样尺寸。图为专为平面应变试验中的 非饱和土试验而设计的特殊型号。

▍ 动态围压、反压系统：动态体积压力控制器是一种高精度*的电机或伺服液压闭环 控制压力系统，可调节动态压力并为不同试验。例如动态三轴 试验系统的围压或反压。 它还可以用于消除使用不带压力补偿系统的三轴室，围压在动 态试验中产生的波动。 这种精密注射泵可以施加高达 4000 kPa 的压力，体积变化控 制高达 1000 ml，频率范围高达 10 Hz。主软件部分模块也相 应升级为支持动态围压或反压，实现全部功能。

▍ 三轴室升降系统：该系统可以在工厂完成升级，升降系统能够加快了试验准备过 程。无需搬动很重的三轴室，确保人员安全的同时，还减少了 试验所需的时间。

▍ 非饱和土试验系统：通过额外增加软硬件，系统可以升级为非饱和试验系统。根据 试样尺寸和所选试验方法的差异，附件会有所不同。 一般需要增加陶土板、气压控制器 (APC)、非饱和土软件试验 模块等。

▍ 内置局部应变测量系统：三轴试验系统，根据需求可以安装内置传感器来测量载荷、轴 向变形和径向变形。 这种升级有助于在试验过程中获得更高的准确度和更精确的测 量。例如，强烈建议使用圆周测量组件进行 K0 试验。

▍ 弯曲元试验系统：三轴试验系统能够简单地添加弯曲元并通过其附加附件进行弯 曲元件试验。 弯曲元压电元件可以安装在试样的上帽和底座中，用于进行弯 曲元或压缩波速度试验。三轴室最初设计为可以安装压电元件， 无需对三轴室进行任何额外改造升级。 适用于 35mm 至 150mm 的任何试样，可更换的弯曲元件组 件不仅可用于三轴试验系统，也可用于其他设备，例如共振柱 试验系统、固结三轴室、单调剪切或标准剪切装置等。 弯曲元组件，可用于在不同方向上进行 S 波和 P 波试验，水 平和垂直方向兼可。

▍ 无气水生产装置：紧凑的无气水生产装置能够提供气体含量极低的脱气水， 根据不同试验所需，标准容量从 20 升到 60 升不等。