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1、SDT-10微机控制电液伺服动态三轴测试系统技术描述西安力创材料检测技术有限公司地址：西安市高新区科技路18号新科大厦B座705室 邮编：710065电话：029-62860563 传真：029-81881562Http:/ E-mail:SDT-10微机控制电液伺服动态三轴测试系统一、工作条件1、满足试验机通用工作要求；2、电源：交流380V、50Hz、20KW.二、主要用途微机控制电液伺服动态三轴测试系统，主要用于岩石、砂土、岩浆的轴向压力和侧向压力的强度试验、土动力学试验，也用于测定细粒土和沙土的总、抗剪强度和有效抗剪强度参数。根据排水条件的不同应能完成以下试验：1、不固结不排水剪试验；
2、2、固结不排水剪试验；3、固结排水剪试验。本试验系统是力创公司获得国家知识产权局保护的专利技术（专利号：0326278812），系统稳定、性能卓越，与世界同步，操作简单。试验软件在WINDOWS/XP/2000中文环境下工作，强大的数据处理功能，试验条件和试验结果自动存盘，显示、打印符合相关国家标准的随机成组试验数据、试验曲线、试验报告，是广泛适用于科研院所、冶金建筑、国防人防、大专院校、机械制造、交通运输等行业理想的高性价比的试验系统。三、主要技术指标与要求1、 轴向激振最大负荷：1.1最大轴向激振动态负荷： 10kN1.2 动态负荷示值波动度：1.2.1 平均负荷波动度：优于0.5%.1.
3、2.2 负荷振幅波动度：优于2% 2、轴向变形： 轴向静变形控制0.01mm/min5mm/min2.1 变形精度：优于0.5%2.2 变形量程：20mm2.3 应变测量可达：10-43、轴向激振器位移：3.1行程：50mm3.2 位移测量精度：50mm时优于1% F.S.4、三轴压力室压力：0-1Mpa；03Mpa5、试样尺寸：39.180mm6、试验机控制系统能自动标定试验机准确度、能够自动调零；系统具有过载、破坏保护、次数设定功能。7、试验条件、参数设置和试验结果系统会自动存盘；8、试验控制系统8.1 试验波形：正弦波、三角波、方波、梯形波、斜波等8.2 轴向、侧向激振频率：0-5Hz8
4、.3 轴向、侧向既可实现分别激振，也可实现复合激振；8.4 在轴向、侧向以正弦波进行相同频率激振时，相位在0-360内可进行自由调节；8.5 多通道多参数全数字闭环控制，自动调节系统的PIDL值，采用高分辨率的反馈采样和信号调节技术，所有通道（1、3、1）均以5kHz速率进行同步反馈和数据采集;8.6 可选择力（应力）、变形（应变）、位移等多种控制方式。9、 孔压精度：1MPa时优于1%10、本试验系统是力创公司获得国家知识产权局保护的专利技术（专利号：0326278812），系统稳定、性能卓越，与世界同步，操作简单。11、试验软件在WINDOWS/XP/2000中文环境下工作，强大的数据处理
5、功能，试验条件和试验结果自动存盘，显示、打印符合相关国家标准的随机成组试验数据、试验曲线、试验报告必需的试验模块，包括标准饱和与固结模块、标准三轴试验模块、加载模块、应力路径模块、动三轴试验模块等。12、液压源：流量30L/min 压力：21Mpa。四、设备配置：1、微机控制电液伺服动态三轴测试系统主机 一台1.1 高精度力传感器 一只1.2 高精度压力传感器 三只1.3 高精度位移传感器 三只1.4 标准型三轴压力室 一套1.5 轴向施加载荷电液伺服激振器 一套2、侧向施加围压电液伺服激振器 一套3、全数字多通道电液伺服控制系统 一套4、微机控制电液伺服土动三轴试验控制软件（光盘） 一套5、
6、30L/min液压源 一台5.1 流量30L/min 压力：21Mpa。5.2 滤油器采用德国HYDAC高精度过滤系统，过滤精度：55.3 采用日本NACHI高精度油泵，效率高、噪声低。5.4 采用台湾液压控制阀5.5 采用进口冷却器。5.6 液压源可实现温度超高保护系统，油污染报警系统，超压力保护系统。6、研华工控计算机 一台7、A4幅面打印机 一台五、主要优点本试验系统由为力创公司的专利产品（专利号：0326278812），系统稳定、性能卓越，与世界同步，操作简单。（一）全数字式微机控制电液伺服动态制系统全数字式微机控制电液伺服动态（疲劳）控制系统（DSP Trier 6202系统），是力
7、创公司的工程技术人员多年精心研发的全数字式微机控制电液伺服多通道试验控制系统（DSP Trier 6200）系列产品之一，获得国家知识产权局的专利技术保护，是我国工程技术人员在大型高精尖试验技术领域取得的具有自主知识产权的系列试验控制器之一。广泛应用在中国飞机强度研究所、中国航空标准化综合试验研究所、空军第一航空学院飞机战伤抢修试验中心、中国空军工程大学、中国海军工程大学、中国海洋大学、陕西飞机工业（集团）公司、中国科学院力学研究所、天津大学、同济大学、中国铁道部电气化工程局接触网质检中心、郑州机械强度研究所、黄河水利委员会水利科学院等科研院所的重点大型试验项目的多轴动态试验实时控制。DSP
8、Trier 6202系统由传感器前置放大器、模拟滤波器、工频滤波陷波器、任意波形发生器、反馈运算、功率调节单元、功率放大器等组成。图2 DSP Trier 6202系统集成控制中枢DSP Trier 6202系统为集散式全数字闭环微机控制系统，由处于上位的计算机和多个能独立完成多参量控制、数据采集和预处理任务的单片机等部分组成。上位计算机与四个通道控制单片机之间以异步并行、主从方式传送数据，各单片机在独立完成预设、随机指令任务的同时，将数据以数字信号形式及时传送给计算机，计算机对各通道试验设置参数、控制参数调节等进行集中处理、统一管理，并将试验系统随机控制参量发送给各单片机，通过系统预设、指定
9、的控制参量，进行比较、协调，实现协调控制加载。DSP Trier 6202系统的优越特点：1、确保了协调加载的高可靠性应用数字信号处理技术（Digital Signal Processing）,通过计算机以数字形式对试验实时信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，采用能独立完成多参量控制、数据采集等任务的多个微处理器，使所执行任务分散完成后再集中加工、多机并行、协调处理，故障率低，可靠性高。图3 DSP Trier 6202系统单元2、协调加载系统的实时响应性良好指令系统是流水式操作，一个试验指令被分解为若干个子任务，伺服控制系统中多个微处理器“并行”完成各个子任务并且相互重叠
10、、协同工作，实现高速动态数据采集，使得试验控制能力、实时响性能和数据处理的吞吐量强大。DSP Trier 6201系统的这一设计结构，尤其在多点协调多任务试验控制中优势明显强大。3. 自适应性能强、实现无人监控自动试验智能化的自适应控制系统，可以实时调整系统的工作状态，不断适应于试验过程中变化的系统刚度、跟踪偏离，锁定工作最佳状态。为适应试验系统能够在无人监控状态下自动完成试验任务，DSP Trier 6202系统中设计有一套完善的自诊断系统，能对控制和测量系统进行巡回自检，检查工作中的电压、电流、通讯状态、CPU、传感器的保护设置、指令执行情况等，当出现过电压、欠电压、过电流、欠电流、CPU
11、过热、通讯异常、力传感器超载、位移传感器过限位、完成试验任务等情况时，DSP Trier 6202系统自动执行保护程序，及时关闭系统，并存储和报告诊断结果。确保了在各种环境、状态下长期稳定、无干扰、安全、可靠地运行。（二）试验控制软件系统该软件经过试验专家的指导下完成的，充分考虑操作的实用性，功能完善，操作方便。该控制软件实时显示动态曲线，可设定多种停机条件；数据存盘时间可设定调整。一、软件操作Windows98/2000/XP环境下的试验控制和数据处理软件，界面友好，操作简单，轻松完成试验参数设置、试验控制、数据处理。图9 试验机控制主界面1、程序界面，如图9 菜单栏：工程、设置、打印、工具
12、、数据分析、标定、标定等7个菜单。工程：建立一个新工程或打开一个原有的工程。当开始一个新试验时，采用建立一个新工程，当对一个试样进行分级加载时，采用打开工程。设置：包括原始参数、动态参数、系统参数、保护参数、单位选择、修改参数。原始参数中可进行委托单位，试样含水量、干密度、泊松比，试样直径或周长及高度的输入。动态参数中可进行波形和频率设定，幅值和振动次数的设定，波形来源的选择，波形数据文件名的输入。系统参数中包含负荷容量、内压容量、位移容量、附加内压容量，这些参数的值说明本试验机最大容量，是不可更改的。 保护参数中可进行负荷、内压的上下限及相对位移的设定，同时选择保护是否有效及是否滤波。单位选
13、择中可进行轴力、压力、长度单位的选择，轴力单位包括N、KN、Kg，压力单位包括MP、KP、大气压，长度单位包括mm、cm、m，还可进行膜厚度的输入，单位是毫米，时间单位是秒。 图11 单位选择修改参数是方便程序的调试，设备使用人员禁止对本项进行操作。打印：打印试验结果和查看报告。工具：可方便用户将试验数据导出在Word、 Excal、ACCESS等环境下进行编辑、统计、拟合试验曲线，以及使用计算器等常用工具。标定：对设备、轴力、压力、位移准确度的校准。设备的校准要有标准仪来校准，如轴力用标准测力环，位移用百分表标定。 2、操作栏：有三个按钮和三个具有下拉菜单的指示框，分别为：负荷框：通过下拉菜
14、单可分四档，100、50、20、10位移框：通过下拉菜单可分四档，100、50、20、10强制按钮：在试验过程中应急停机；电话为采集板和控制板通讯标志，通讯正常，电话为红色。3、显示窗，共有7个显示窗口，分别为：负荷：显示轴向产生的力； 围压：显示压力； 位移：显示激振器轴向的位移量； 应变：试样在试验中的动态应变量； 次数：试验周次；级数：一个试样的第几级（可分N级）应变量到 X 时的振次：表示试验进行到X的应变量时的振动次数4、调零 负荷、内压、次数具有调零功能，分别在相对应的工程量显示窗口的右侧，当传感器在不受力的情况下而显示不为零时，按调零按钮使显示为零，次数不为零时也可按对应的调零按钮使之为零。动态设定，可设定每
