[发明专利]一种扭剪仪剪切位移测量系统

说明书

本发明公开了一种扭剪仪剪切位移测量系统，属于土木工程试验设备技术领域，包括主机框架、压盘装置、拍照装置，所述压盘装置设于主机框架上，所述压盘装置包括用于放置试样的上压盘与下压盘，所述上压盘连接有一用于驱动其上下运动的轴压系统，所述下压盘连接有一用于驱动其水平转动的扭矩系统，拍照装置，用于测取所述上压盘与下压盘内试样的实时剪切位移量，通过轴压系统带动上压盘内的试样向下运动与下压板内的试样相接触，扭矩系统驱动下压板转动，拍照装置测取上压盘与下压盘内试样的实时剪切位移量，从而解决了常规土工仪器在进行复合衬垫系统界面剪切试验时无法实时测量各层材料剪切位移量的弊端。

技术领域

本发明涉及一种扭剪仪剪切位移测量系统，属于土木工程试验设备技术领域。

背景技术

随着经济发展和城市规模的扩大，不断增长的城市固体废弃物产出量和亟待处理废弃物的积累量成为城市发展中必须解决的难题，在我国现阶段最有效的垃圾处理方法是深度填埋。现代卫生填埋工程呈高、大型发展的趋势，整体稳定性是实现垃圾填埋场卫生安全运营的重要前提，衬垫系统的强度对于填埋场的整体稳定性至关重要，进而以土工合成材料为主组成的衬垫系统界面剪切特性将成为控制现代卫生填埋工程稳定以及平移破坏分析的一个重要因素。现代卫生填埋工程中衬垫系统主要包括：土工膜、土工布、土工网、GCL衬垫等土工合成材料以及砂土、粘土。研究衬垫系统内不同土工材料之间的力学特性，就必须严格依照此衬垫系统的组成进行整体剪切试验。

常规土工仪器在进行复合衬垫系统界面剪切试验时存在无法实时测量各层材料剪切位移量的弊端。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种扭剪仪剪切位移测量系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种扭剪仪剪切位移测量系统，包括与轴压系统连接的上压盘、与扭矩系统连接的下压盘和能够检测试样实时剪切位移量的检测装置，所述下压盘和上压盘分别设有各自的试样容置槽；置于上压盘试样容置槽中的试样在轴压系统的驱动下与置于下压盘试样容置槽中的试样相叠压，扭矩系统驱动下压盘旋转，两试样在轴压系统的输出的轴向力和扭矩系统输出的扭转力的双重作用下发生扭剪，通过检测装置获取试样实时剪切位移量。

进一步的，所述检测装置包括内部摄像机、周围摄像机以及同轴设置的外叠环组和内叠环组；所述外叠环组包括多个叠套的外叠环，所述外叠环的外周壁刻有刻度尺，各外叠环上的刻度尺互不遮挡，所述外叠环组的外围罩接有水浴罩，所述水浴罩的侧壁沿轴向设有水浴罩指示线，所述水浴罩指示线位于周围摄像机的摄像范围内；所述内叠环组包括多个叠套的内叠环，所述内叠环的内周壁刻有刻度尺，各内叠环上的刻度尺互不遮挡，所述内叠环组的内部还设有内玻璃筒，所述内玻璃筒的筒壁沿轴向设有内玻璃筒指示线，所述内玻璃筒内设有反光镜，所述内部摄像机通过反光镜获取内叠环组上的刻度图像。

进一步的，所述外叠环组、内叠环组的底部分别连接有万向轮，所述万向轮通过万向轮支架支撑于下压盘上。

进一步的，所述上压盘上接触连接有内叠环挡板和外叠环挡板，内叠环挡板与外叠环挡板相配合形成环状上压盘试样容置槽；扭剪试验时，内叠环挡板套于内叠环组外周，外叠环挡板套于外叠环组内部。

进一步的，所述下压盘上接触连接有内挡圈和外挡圈，所述内挡圈和外挡圈相配合形成环状下压盘试样容置槽，所述上压盘试样容置槽与下压盘试样容置槽大小相等、槽口相对。

进一步的，所述内叠环挡板、外叠环挡板、内挡圈和外挡圈上均设有多个孔压传感器，所述轴压系统配置有能够检测轴压系统所输出轴压力的负荷传感器，所述扭矩系统配置有能够检测扭矩系统输出扭矩的扭矩传感器；处理器根据轴压系统中作动器与负荷传感器构成的闭环系统来控制轴压系统所输出的轴压力，根据扭矩系统中伺服电机与扭矩传感器构成闭环系统来控制扭矩系统输出的扭矩。