[发明专利]能施加动荷载的土冻融实验系统

权利要求书

1.一种能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述实验系统由液压系统和计算机控制系统组成；

所述液压系统由泵站、液压缸、伺服阀三部分组成；

计算机控制系统由数字控制器和检测系统两部分构成；

所述数字控制器采用的是PC机搭载数据采集板的构架，包括PC机、数据采集板、调理电路与人机接口，考虑到系统的可靠性，前放电路、功放电路、调理电路及电源均放置在一个控制箱中，PC机与控制箱通过电缆连接；数据采集板选用ISA总线的采集板，数字控制器负责对采集信号进行处理、通过控制算法得到控制信号并输出给执行机构；

所述检测系统由位移传感器、力传感器构成；所述液压缸的活塞杆与力传感器相连接，力传感器下连接有圆形压盘，圆形压盘的表面与土样的表面完全一致并密切接触，位移传感器设置在液压缸与圆形压盘之间；

所述计算机控制系统通过力传感器土样所承受的压力并与给定值比较后输出控制信号来控制伺服阀，液压系统通过伺服阀控制液压缸活塞杆的位置，以调节土样所承受的压力；位移传感器用来采集土样的变形量；

实验时，将泵站、伺服阀、液压缸、位移传感器、力传感器与土样均放在低温室中进行。

2.根据权利要求1所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，伺服阀的空载流量为20L/min，泵站输出功率为1KW。

3.根据权利要求2所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述泵站由恒压变量泵、电机、控制功能元件和辅助装置构成，电机带动恒压变量泵及控制元件实现对液压缸的加载，恒压变量泵的最高工作压力是5MPa，正常工作压力是2.5MPa。

4.根据权利要求3所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述恒压变量泵选用叶片泵，其最大流量是20.16L，所述电机的功率为1.5KW，转速是1440r/min。

5.根据权利要求4所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述液压缸为非对称缸，该非对称缸活塞直径为40mm，活塞杆直径为28mm，行程为150mm。

6.根据权利要求5所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述力传感器选用SPX-2型力传感器。

7.根据权利要求6所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述数据采集卡为研华PCL-818数据采集卡，其为ISA总线、16通道、100KHz采样速率。

8.根据权利要求7所述的能施加动荷载的土冻融实验系统，其特征在于，所述圆形压盘直径为15cm。