済南ビーコン多機能せん断結合試験システム

1.済南ビーコン多機能せん断結合試験システム技術的要件

この装置は常温での岩石（軟岩）一軸圧縮全過程曲線試験を完了した。高温環境下の岩石（軟岩）三軸圧縮全過程曲線試験を完成した。一軸三軸環境下で音響発射試験を完成でき、常温及び高温下の岩石（軟岩）孔間水浸透試験を完成できる。岩石の一軸耐圧強度試験（恒応力、恒歪、恒応力速度、恒歪速度、恒変位速度、一方向循環などの負荷、保荷、アンロードなどの多段階のプログラム制御試験）。測定システムはゼロ調整、標定、連続全行程測定無段階、曲線座標が適応行性を持っている。試験力、変形、変位などの速度制御と保持を行うことができ、過負荷自動保護機能を有し、軸方向変形、径方向変形、時間などのパラメータが限界値に達したり、予備設定、試料破断、油路閉塞、油温が高すぎる場合に自動的に保護することができる。無段変速、力、変位、軸方向と径方向の変形がなく、各種制御方式は試験過程中に曲線、データ記憶及び曲線増幅を任意に滑らかに切り替え、試験過程中に各試験曲線を切り替えて表示することができる。自動的に測定、制御、データ収集、処理、曲線を描画し、耐圧強度、周囲圧、軸方向変形、半径方向変形、ポアソン比、弾性率などを計算することができる

2. 済南ビーコン多機能せん断結合試験システム技術仕様

システムは主に：軸圧動力負荷制御システム、周圧負荷システム、孔圧浸透流システム、高温システム及び音響発射システムなどから構成される。しりょうすんぽうちょつけい50ミリメートル,高さ100 mm;直径75ミリメートル,高さ150mm；

3.1 軸圧荷重メインフレーム（200トンフレーム）の剛性≧10 GN/m、全体鋳造からドアフレーム、シリンダピストンアセンブリ（荷重シリンダ）、プラテンなどを構成し、荷重シリンダを下横梁に固定し、ピストンを上にして試料に試験力を加える、この構造形式は試験機の剛性を最大限に高め、試験機の間隙を減少させ、しかも試験機の外形を美しくする。

3.1.1一体化自動昇降減圧防爆圧力室は、詳細な圧力室防爆技術方案の説明を提供し、ボルトやカフをねじる必要はない、圧力室の耐圧圧力は100 MPa以上である。同時に圧力室センサリード線は18芯以上である。圧力室の給油と排油はすべてコンピュータで操作され、手動でバルブをねじる必要はありません。

3.2、軸方向最da動力負荷試験力200KN-2000kN，有効測定範囲20 kN-2000 kN、周波数：0.01-5ヘルツ、測定精度≦±0.5%、試験力負荷速度範囲0.01-20 KN/s.

3.3 3軸圧力室による周圧荷重システム自己平衡構造を採用する、最もda包囲圧力≧80 Mpa、包囲圧力測定精度≦±0.5%FS，周囲圧分解能≦0.02MPa。周圧荷重速度範囲0.001～0.1Mpa/s

3.4孔圧浸透流システム：最da孔水圧：≧80 MPa、圧力範囲：最da試験力の2%～100%範囲内測定、精度：≤±0.5%FS，解像度：≤0.02MPa，貯水量：≥800 ml;ガス浸透流の最もda圧力25MPa,解像度は0.01 MPa未満です。

3.5高い低い温度システム：高温システムはヒータ温度制御表、圧力室温度制御表、加熱回路基板、遮断器、ヒータ、電源スイッチ、加熱ランプ、電流計、加熱スイッチなどから構成され、温度範囲：室温-70℃～200℃、温度分解能：≦0.1℃、温度制御精度：±1℃。

3.6音響送信システム：装備少なくとも8個の高温高圧音響送信器センサー、共振周波数50 KHz、寸法18*18 mm、セットの低騒音信号線、

(1)音響放出サンプリング精度：24ビットA/D精度、サンプリングレート：2.5 Msps、音響放出チャネル数：8、

(2)音響送信信号の特徴付け方式：特徴パラメータ、音響送信波形、原始波形流、

(3)音響放出特性パラメータ：到達時間、敷居、上昇時間、振幅、持続時間、エネルギー、リンギングカウント、平均周波数、ピーク周波数、RMS、ASL、持続時間、減衰など、

(4)プリアンププリアンプ：内蔵、

(5)バスインタフェース：ギガビットEthernet、

(6)ローカルストレージ：データはコンピュータのローカルに保存され、サイズはコンピュータのハードディスク（HDD）に依存します。

(7)外部220 V給電、

(8)音響伝送システムソフトウェア、wan美はデュアルコアとマルチコアプロセッサをサポートし、-16チャネル下の表示/記憶/再生、マルチパラメータ解析（図）、-相関解析（図）、-点図/線図/直方（柱状）図解析、−短時間FFTマップ表示解析、−スペクトル図表示解析、−パラメータ結果及び波形結果のASCIIフォーマット出力、−各種音響放射パラメータの統計解析機能、全波形の音響送信信号の収集、表示、記憶、再生を実現し、音響送信振幅、リンギングカウント、立ち上がり時間、到達時間、エネルギー、持続時間、立ち上がり時間、ASL、RMS、ピークカウント、鵬翔減衰、外パラメータなどの複数の特徴パラメータは、22幅までの波形図、パラメータテーブルを設定することができ、波形図、パラメータテーブルは相互に関連することができる。保存されたフォーマットファイルに対しても豊富な分析機能を持ち、分析されたデータファイルに開放フォーマットを提供し、パラメータデータはexcelに導入でき、波形データはmatlabで後続の分析を行うために開放的なテキストフォーマットを提供する。

格納されたフォーマットファイルには豊富な分析機能があり、波形データはmatlabで後続の分析を行うためのオープンなテキストフォーマットを提供します。

3.7引伸計円形試料引伸計：軸方向変形0～10mm,放射状変形0～5mm,測定分解能≦0.001 mm測定精度±0.1% FS，数量少なくとも3だけです。（垂直2本、リング1本）、

3.8変位センサの距離は0-100 mmで、主に軸方向シリンダ変位と増圧シリンダ変位、孔圧変位を測定する。測定精度<±0.1%FS測定分解能≦0.001 mm、数量3だけです。

3.9メインコントローラ（一組）

1)試験過程は荷重、シリンダ変位、軸方向と環方向引張計を用いて多速度多目的スカラーを組み合わせ、衝撃のない複雑な経路制御を行うことができる、

2)上下機モードを採用し、非コンピュータPCボードコントローラ、同一時間領域性を保証するために、複数のコントローラを並列接続する方式を採用することを禁止する、コントローラはクアッドコアCPU周波数1.6 GHz、メモリ2 GB、4 GBメモリ、高速USB 2.0インタフェース、デュアルイーサネット1 Gbps通信速度適応RJ 45ネットワークインタフェース、2つのシリアルポートを有し、そのうち1つのシリアルポートは油源PLC通信を接続し、その制御圧力と流量を設定する。コントローラは直接Uディスクを外付けすることができ、データを直接コントローラ外付け装置に記憶することができる、同時にデータをパソコンPCに同時に保存することもできます。データの二重保険により、コンピュータのハングアップとシャットダウン後のデータの損失を防止し、データの完全性と安全性を保証します。

3)コントローラは主圧、周囲圧、浸透流、温度4チャンネル閉ループ制御速度同時に20 KHzを有し、ソフトウェアの最大gao同期20 KHzデータ収集保存。ソフトウェアは、実際の接続数に基づいて任意に選択して収集保存することができます。

4)コントローラは手動速度ハンドルを持ってシリンダの位置を調整し、昇降機能を持ち、同時に2速速度調整ができ、試料の取り付けが便利で、切り替えてそれぞれ制御することができる3シリンダのみ。

5)静的制御精度0.2%，動的制御精度0.5%（10%FS-100%FS）。位相制御精度±1°。

3.10コンピュータとデータ処理ソフトウェア

1）マイコンシステム、構成内容以上： (インテルi7-3700キロCPU/32G-住所4-3200メモリ/1 Tソリッドステートドライブハードディスク/NVIDIAテスラV 100-16GB）1台。

2）ソフトウェアはプログラム可能な試験経路機能（ソフトウェアはランプ、保持、動的、スイープの4つの命令段階から構成される）を有し、1つの試験は任意に1つまたは2つ以上のシリンダを配置して組み合わせ試験を行うことができる。例えば：主圧の1つの試験はまず変位で荷重して、それから応力荷重に切り替えて、それから軸歪み制御に切り替えて、最後に破壊してから環方向歪み制御に切り替えることができて、周圧はまずjin行の圧力荷重を行ってから変位荷重に切り替えることができ、そして主圧、周圧のいずれかの段階が到着すると自動的に主圧をトリガすることができ、周圧（保持段階時）は次の段階を行うことができ、同時に各コマンド段階のデータ保存速度は任意に設定することができる（最大da 20 KHz）、パスのコンパイルが完了すると、コンパイルされたパスを往復循環ロードすることができます。

3）軸方向歪みは、フィードバック制御機能として2つのセンサのいずれか1つまたは両方の平均値を選択することができる。

4）同時にソフトウェアは各段階（ランプ、ホールド、ダイナミック、スイープ）において多種のトリガモードを有し、各段階は異なるトリガモードを選択することができ、軸方向通工具の動作、軸応力トリガの有無、軸変位トリガ、軸方向ひずみトリガ、環方向ひずみトリガ、応力減衰トリガの次段階機能、及び軸応力停止、軸変位停止、軸方向ひずみ停止、環方向ひずみ停止、応力減衰停止試験の計11種類のトリガモード、

5）動的ロード時、ソフトウェアは波形の個数に従って連続的な記憶と間隔の記憶を行うことができ、同時に各周期の応力/変位/歪みのピーク値と谷値を記憶することができる。ソフトウェアはすべてのパスフェーズパラメータを表示し、ソフトウェアは現在のテストフェーズパラメータをハイライト表示します。

6）ソフトウェアは動的及びスイープロード時にPIDパラメータ機能を自動的に調整でき、人為的な介入を必要とせず、波形誤差と位相誤差を自動的に補償することができる、全周波数（≦5時間z）の範囲内で、開始から完了まで（設備に規定された誤差範囲内）、全体の調整過程は2秒以内に完了します（検収時に自動補償を有効にするか、自動補償を有効にしないかの比較を提供する必要があります）。

7）データ収集は：時間線形、時間対数、応力変化、マスタシリンダ変位変化、軸方向変形1変化、軸方向変形2変化、軸方向平均変形変化、リング方向変形3変化、周囲圧変化、周囲シリンダ変位変化、浸透圧変化、浸透シリンダ変位、温度変化共に13収集モードがあり、制御段階ごとにいずれかを設定して収集することができます。

8）単軸試験、三軸試験、静的と動的試験、カスタムパス試験などを完成する。

9）データ処理には履歴データ表示、静的データ処理、動的データ処理の3つのモジュールがあり、その中の履歴データの表示：すでに保存されているデータを見返すことができ、必要に応じてその一部を見返すことができ、局所拡大縮小などの機能、曲線の横軸と縦軸は必要に応じて任意に時間、力、変位、軸ひずみ、径ひずみなどに切り替えることができる。静的データ処理：曲線上のある部分を切り取ってデータフィッティングを行うことができる（フィッティング方法は：最小二乗法、最小絶dui残差、Bis四3方式）により弾性率Eを求める,ポアソン比同時に最もda強度の半分を求めることができる時の弾性率とポアソン比。動的データ処理：循環周期に基づいて表示することができ、ある周次での力及び歪みデータを表示することができ、またAからB周期までの力と歪みデータを連続的に表示することができ、zhi定の周期データに基づいて各周期内を求めることができる：現在の動的周次、最もda応力、最小応力、最もda歪、最小歪、可動性弾性率、動ポアソン比、動剪断弾性率、減衰比係数。

3．11油源圧力は最もda 23 MPa、油圧歯車オイルポンプを採用し、流量は最もda60L/min,PLCを用いて圧力と流量を制御し、タッチスクリーンとメインコントローラのシリアル通信方式を通じて流量と圧力を設定することができ、流量と圧力は15%-100%FSから無段階に調整することができる、