测试试验台范文

测试试验台范文（精选10篇）

测试试验台 第1篇

测试是具有试验性质的测量。测试技术包含着测量和试验两个方面内容。测量就是把被测对象中的某种信息检测出来并加以量度;试验就是通过专门的装置把被测系统所存在的某种信息激发出来并加以测量。自古以来,测试技术作为科学技术的重要分支就渗透在人类的生产活动、科学实验与日常生活的各个方面。随着我国军事装备现代化和自动化水平的提高,对部队装备的保障也提出了更高的要求。

1坦克电传动系统试验台概述

1.1试验台组成

试验台由测试台、控制柜、电阻柜组成。测试台布局如图1、图2所示,其包括风扇、磁粉制动器、减速箱、电磁离合器、扭矩传感器等。控制柜用于系统控制、信号采集及显示。电阻柜用于为电机扩大机提供负载。

1.2试验台工作原理

坦克电传动系统由三个电气部件组成电机扩大机、炮塔电动机、测速发电机。电机扩大机和炮塔电动机进行单独测试,测速发电机在炮塔电动机的驱动下进行。试验台工作原理建立在所测部件与检测系统构成一个正常的车内工作环境平台。这项任务由两个直流稳压电源、磁粉制动器、电阻柜和控制部分的有机结合来完成。试验台检测电路原理如图3所示。图中有AS的方框表示电流传感器,有VS的方框表示电压传感器。

2信号的测试和传感器

试验台中需要测试的信号有:电流、电压、扭矩、转速,用到的传感器有:电流传感器、电压传感器、扭矩传感器、测速传感器。

2.1电流电压的测试

2.1.1 电流电压传感器原理

电流电压传感器工作原理主要是霍尔效应原理。以磁平衡霍尔电流电压传感器为例,其原理如图4所示。磁平衡霍尔电流传感器原理:原边电流In产生的磁通量聚集在磁路中,并由霍尔器件检测出霍尔电压信号,经过放大器放大,该电压信号精确地反映原边电流。原边电流In产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Im通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流Im精确地反映原边电流。如果输出电流经过测量电阻Rm,则可以得到一个与原边电流成正比的大小为几伏的电压输出信号。磁平衡霍尔电压传感器原理:原边电压Vp通过原边电阻R1转换为原边电流In,In产生的磁通量与霍尔电压经放大产生的副边电流Im通过副边线圈所产生的磁通量相平衡。副边电流Im精确地反映原边电压。

2.1.2 电流电压的测试

电流/电压传感器产生的信号通过数据采集卡采集。首先把真实的大(或小)电流/电压模拟量通过传感器转换成A/D转换器所能转换的范围,然后经A/D转换成微机可以识别的数字量,继而换算可以得到真实的模拟量。如数据采集卡的ADC是12位,输入电压范围为-5V～+5V,转换完成后对应关系为0～4095,即0V对应的数字量为2095。通过对应关系换算即可得到实际的电流/电压量。为提高精确度在采样时使用数字滤波。如采样十次,去掉最高和最低的两次采样结果,然后把剩余的八次取平均值。

2.2扭矩的测试

测试台中扭矩的测试需要用到扭矩传感器。测量扭矩的方法是把转轴上的扭矩转化为与其有一定函数关系的物理量,然后再转化成相应的电量。这是一种应变式扭矩传感器,扭矩传感器转轴上受扭矩作用后,在其表面产生剪切应变,这一应变可用电阻应变片来测量。应变信号转换成直流电压信号,电压信号通过V/F(压控振荡器)转换成为频率变化的矩形波信号,将应变信号载于脉冲波上,这一频率调制信号经发射片耦合到固定的接受片上,实现信号的无接触传输,接收到的信号通过解调还原成与V/F转换出的方波同频率的数字信号。测量时只需测出数字信号的频率,即可测出与其有一定关系的扭矩。

测试台中测试电动机的扭矩时,测试软件通过控制磁粉制动器的电压,从而控制其输出的扭矩(作为负载),测试软件根据电动机的测试要求自动调节负载和电枢电压,测试电动机的转矩和电流,得出其特性关系。扭矩传感器输出的是一定频率的脉冲信号,通过计数器板采集,工控机进行结算得出与频率有一定关系的扭矩。扭矩信号与转速信号都是一定频率的脉冲信号,所以它们的测试方法是相同的。只是在使用定时/计数板时要注意频带范围。

2.3转速的测试

转速的测试需要用到测速传感器,测速传感器就是将旋转物体的转速转换为电量输出的传感器。常用的转速传感器有光电式、电容式、变磁阻式以及测速发电机等。在试验台中根据工作环境以及具体的性能指标选用了电感式接近开关,电感式接近开关是变磁阻式转速传感器的一种。为测试方便,需加工一个工装,如图2所示的感应叶片,当叶片经过测速传感器时传感器会输出一个脉冲。这样转速就会和脉冲频率形成正比关系。工控机通过定时/计数板采集脉冲信号然后进行解算处理,得出脉冲信号的频率,通过频率与转速的对应关系可以算出相应的转速。也就是测试出一定时间内的脉冲个数即可。

脉冲频率是通过计数器板测试得到的,其中主要用8254芯片。8254内部包含三个功能完全相同的通道,每个通道内部设置一个16位计数器,可进行二进制或十进制计数。每个通道既可用作定时器也可用作计数器,其内部操作完全相同,区别在于前者由时钟脉冲进行减1计数,而后者由计数脉冲进行减1计数。其实计数要由定时和计数互相配合同时进行。本例中我们只用到计数器板上的两片8254:U1和U2。U1的三个通道可以表示为:U1-0、U1-1、U1-2。U1-1作为定时器,U1-2、U2-0等作为计数器。假设片内时钟为2M作为时钟脉冲,U1-1最大定时时间为:65536*1/2000000=0.032768s=32.768ms,如果定时时间短不能满足要求,则可以用U1-0输出频率更低的方波作为U1-1的时钟脉冲。如U1-0通道采用工作方式3,初值为2000,则输出频率为1kHz的方波(2M/2000=1K),U1-1最大定时时间为:65536*1/1000=65.536s。U1-1、U1-2、U2-0等都采用工作方式0,利用工作方式0既可完成定时功能,也可完成计数功能。U1-1作为定时器,根据要求定时的时间和CLKi的周期计算出定时系数,预置到计数器中。定时时间从写入计数值开始到计数值计到0为止,这时OUTi输出正跳变,表示定时时间到,利用OUTi输出的正跳变来控制门控信号GATEi,门控信号GATEi用来控制减1计数操作是否进行。这样可以计算出定时的时间内接收到的脉冲数,做到精确计数。原理图如图5所示。

3测试软件

测试软件的主要功能是自动控制电动机、扩大机进行工作,检测出各参数并生成特性曲线,还可以把各参数和特性曲线显示、打印或存储。测试软件的流程是在手动测试流程的基础上加以细化生成的。测试软件按流程控制各通路的开关、控制电压和电流的升降、控制扭矩和电阻负载的大小、控制各路A/D信号和扭矩转速信号的采集换算、控制D/A信号的大小和输出、控制各种参数信息在屏幕的显示。信号采样时使用数字滤波来提高准确度。为保护试验台和电机,软件使用了保护装置。操作系统为Win98,开发工具采用Visual C++。测试软件还提供了友好的人机界面,便于操作。

4结束语

坦克电传动试验台提高了自动化程度、测试水平和工作效率。现在已经研制成功并且得到广泛应用。

摘要：概述了坦克电传动系统试验台的组成和原理分析了测试软件的工作流程。着重讲述了几种在试验台中用到的测试技术和所用到的传感器以及工控机对信号的处理。

关键词：测试技术,传感器,信号

参考文献

[1]谭定忠.传感器于测试技术[M].北京:中央广播电视大学出版社,2002.

[2]李维星,方建国.微机原理及应用[M].北京:中国铁道出版社,1995.

飞行试验冲击参数测试技术研究 第2篇

飞行试验的参数测试涉及到传感器、采集器以及记录器等许多环节,任何环节出现问题都会给最终的.测试结果带来误差,因此,需要对每一环节进行认真分析、试验.针对3种飞行试验冲击参数测试系统进行分析、试验和对比,最终设计出满足飞行试验需求的冲击参数测试系统.

作 者：姜宏伟 袁朝辉 赵向东 JIANG Hong-wei YUAN Zhao-hui ZHAO Xiang-dong 作者单位：姜宏伟,袁朝辉,JIANG Hong-wei,YUAN Zhao-hui(西北工业大学,自动化学院,陕西,西安,710072)

赵向东,ZHAO Xiang-dong(中国飞行试验研究院,陕西,西安,710089)

土壤污染特征并行电法测试试验研究 第3篇

摘要：土壤介质被渗滤液污染后，其电学性质发生变化，可为电法探测介质的污染范围、程度及扩散动态提供地球物理探查基础。通过构建土壤污染介质模型条件，采用并行电法探测技术进行探查模拟试验，进一步分析污染介质的电性反应及其特征。试验结果表明，污染土壤导电性差异增大，电阻率测试方法可有效判识其影响范围及特征，为地下介质污染评价提供技术支撑。

关键词：土壤污染；并行电法；探查；试验

随着人们环境保护意识的不断增强，空气、水和土壤等环境污染问题越来越受到重视。同时，与人们生活息息相关的垃圾填埋、工业污水等所造成的土壤污染问题也越来越多，圈定它们的污染边界、跟踪其扩散动态，以及进行定性评价到定量诊断，也是一项重要的研究课题。以垃圾填埋场地下介质为例，其垃圾渗滤液是一种来源于垃圾与内外界水体发生物理化学等变化所生成的产物，是一种成分多样、水质复杂、污染性很强的高浓度废水。如若对此处理不善，将会对周边土壤环境造成二次污染的严重后果，因此需要对垃圾场地周边土壤介质进行测试与监测，及时掌握地下介质的污染状况。目前，应用于地下介质间接测试的地球物理类方法较多，其中同位素示踪法、地温法、地震波法、测井法、瞬变电磁法、探地雷达和电阻率法等较为常见。电阻率法是环境检测和城市垃圾调查中一种重要的物探方法，其应用面广泛，在发展过程中经历了常规电法、高密度电法和并行电法等不同阶段。目前，采用拟地震化数据采集的并行电法技术，可以获得地下介质的全空间电场数据，对介质体的探查分辨精度高。文章结合土壤介质的污染特征进行模拟试验研究，所取得的技术参数及认识可为野外环境评价探查应用提供基础。

1土壤污染并行电法测试技术

1.1测试地球物理基础

土壤污染是由于人类的活动将各种污染物带人土壤中，致使土壤重金属等含量明显高于其自然背景值，并造成生态破坏和环境质量恶化的现象。随着工业化的发展，土壤污染日益加剧，其污染来源主要有垃圾填埋渗漏、大气重金属沉降、污水灌溉、肥料和农业、采矿和冶炼等，这些污染物在土壤中移动性差，滞留时间长，大多数微生物降解缓慢，因此确定其影响的空间范围可为后续技术处理提供依据。电法勘探过程是依据土壤介质电学性质发生变化为基础，查找异常体的位置、形态、深度及大小等空间参数。对于城市生活垃圾集中填埋场的渗滤液，主要成分以阴、阳离子形式存在的无机物质，电化学性质比较活泼，易与土壤发生复杂的系列反应，打破了原有土壤在垂向和横向上电性的稳定性、规律性和渐变性，与周围原土体的电学性差异明显，具体表现为电阻率相对降低。渗滤液中含量相对较少的有机物，电学性质较多变，其中难溶于水的表现出成层现象，互溶具有活性有机物质也可引起土壤电学性质发生改变。受污染后的介质与正常介质间电性变化显著，这是进行电法探查的前提条件和物质基础。

1.2并行电法探测技术

并行电法是在高密度电法数据采集技术基础上的改进，它能完成传统电法的各种测量装置数据采集，而且能极大地提高野外勘探效率，高效丰富的数据采集与处理是系统的核心。根据并行电法数据采集方式的差异，可分为ABM法和AM法两种。AM法所采集的电位为单点电源供电下的电场，ABM法采集数据所反映的是偶极子供电情况，测线上两点A和B为供电电源，现场把布设公用N极作为电位的参照标准，其他电极为测量电极M，测试过程中没有空闲电极存在，一次测量结束后可实现高密度电法的各类装置数据需求，减小了数据采集时的系统误差。

采用并行电法探测系统，可进行试验现场的立体化布置，采集不同时刻渗漏液的电阻率影响值，进一步反演其三维立体电阻率值，实现对渗漏液流动变化范围的追踪。其中电法三维反演数据的表达式为

△d=G△m

式中：G表示Jacobi矩阵，△d是观测数据d和正演理论计算值d之间的残差向量，△m为初始模型m的修改向量。并行电法采集的数据为电场空间综合作用的参数值，也即是获得各个电极的供电电流值，自然电场、一次场、二次场测量值的大小，可通过三维电法反演软件反映地质体三维电阻率的空间分布，利于全方位观测地下介质污染状况。

2探查模拟试验与分析

2.1数值模拟试验

以重金属污染物为例，分别进行二维和三维模拟实验。其中金属污染核心区介质电阻率取1Ω·m，背景场介质电阻率取150Ω·m，多层介质设置时相互间有一定的区分度，具体设置情况依据效果作适当调整。）果层介质设置时相互要图1为不同个数污染源条件下模拟的反演电阻率剖面，图1（a）为单一污染源层状地层反演结果图，利用单极一偶极装置模拟污染源，可见低阻效应明显且收敛性较好；图1（b）为两个污染源处于多层相对高阻地层条件下的反演结果，其位置与形状收敛效果良好，反应特征与初设情况相符；图1（c）为两个污染源处于多层相对低阻地层条件下的反演结果。模拟结果表明，电法探查所设定的污染体在介质中低阻效应明显，且收敛性好，相对于周边介质易于区别。

图2为单一污染源三维污染场反演模拟结果图，污染源位于模型中心。通过三维效果，可以更加直观的看出污染源的低阻区域范围，其在不同层位的低阻异常特征有一定差别，表征利用电阻率方法进行介质污染探查具有良好的适用性。

2.2物理模拟试验

在尺寸为4.0mx2.0mx2.0m的地下沙槽进行模拟试验，其介质骨料由细沙和腐殖土构成，场地的均一性良好。根据沙土介质受到污染物渗透后引起介质物性差异，在沙土表层布置测试电极，建立平面和立体相结合的观测系统，探查和反演介质内部电性变化特征。

图3为模型场地的电极布置图，围绕着污染物注溶池共布置3条测线，其中，CX1为环形测线，呈长方形围绕在注溶液池四周，布置了64个电极，电极间距0.03 m，其中1#电极，16#，33#，48#电极分别位于长方形的四个角处，该测线为环形电透视序列；CX2跨过污染物注溶池，位于长方形对角线上，1#电极与CXl线16#电极重合，电极间距为0.03m，共布置24个电极；CX3为平行测线，与污染物注溶池侧边平行布置，电极间距0.02m，共有40个电极，利于形成立体电法测试系统。

试验前对三条测线的地电数据进行背景测量，此结果作为测区未受污染的基准值。随着硫酸铜溶液的加入，测量的结果与背景对比可确定污染液扩散过程及影响范围。数据采集时分别对三条测线进行并行电法数据，建立统一的空间坐标系进行地电场反演。图4为注液前后探测空间的三维电阻率分布图。该图以CX1测线的1#电极为系统坐标原点，向东为x正方向，向北为y正方向，竖直向下为z轴深度延展方向。图（a）表示背景测量值，表征沙槽介质环境，场地的电阻率基本上在150Ω·m以上，测量范围内沙土介质均匀；图（b）为自注溶池注入400mL硫酸铜溶液后的测试结果，其中心位置处存在相对低阻区域，且在0.18m和0.27m切片上低阻显现明显，0.18m处切片的低阻区域较大，反映出重金属离子溶液的扩散范围，但在深度和平面方向上影响范围程度存在一定的差异，呈晕状分布，分析为注入池中的重金属溶液在向外界扩散过程中与周围介质接触，降低了离子的浓度值，其导电差异突现。通过多个阶段电阻率图像的连续观测，可实时反映重金属离子溶液的扩散动态。根据电阻率变化情况，以20Ω·m以下阻值为重金属离子污染区域，确定在x方向上0.18～0.22m，z深度-0.10m以上为溶液扩散区域。

图5为污染物注入后两组不同扩散范围的电阻率分布图，该切片沿CX2线进行切片。图5（a）为注入少量溶液后测试结果，图5（b）为注入400mL溶液后的图像。污染物的扩散在横向0.23～0.47m、深度-0.18m以上电阻率值低于20Ω·m，这部分区域受到重金属离子溶液的渗透。据此可以观测硫酸铜溶液沿着测线平面内不同方向的运移特征，其探查效果良好。

3结论

1）数值和物理模拟结果表明，并行电法测试技术可对垃圾渗滤液污染进行有效检测，其试验效果良好，既有常规电法圈定污染场空间位置的能力，也可进行多状态跟踪探查，可用于现场实地探测与推广应用。

2）三维立体成像及电极电流时间变化结合使用，可进行渗滤液浸润面上和垂向扩散特征分辨，具有时空控制的全面性。但其判识的电阻率具体标准需结合不同场地的介质特性进行试验加以确定。

测试试验台 第4篇

1 滑动轴承试验台试验轴承结构

本试验台的滑动轴承的轴瓦设计为剖分式结构, 它由上、下半瓦组成。其结构如图1所示。

2 试验台的测试要求及测试方法

2.1 测试的必要性

随着科技的进步, 传统的以仪器、仪表为主的测试方式已逐渐被以计算机为核心的现代测试系统所取代, 这就要求新型流体动压径向滑动轴承试验台能通过新的测试手段更好地反映轴承的实际工作情况。

2.2 测试要求

本试验台主要用于研究不同参数下滑动轴承中动压油膜的压力分布情况, 压力是我们测试的关键物理量, 此待测量是一非电量, 需要通过电测方法将其变换成与它相关的电信号 (电压、电流、频率等) 。

由于本试验台兼具教学和科研多方面工作的需要, 对其压力测试系统提出了更高的要求:1) 要能测量滑动轴承中动压油膜完整的周向、轴向压力分布;2) 能够快速进行在线实时测量;3) 能够实时进行信号分析处理。

欲满足这些要求, 需要构建基于PC的测试系统。试验台测试系统以PC机为核心, 能最大限度地完成测试的全过程。既能实现信号的检测, 又能对信号进行分析和处理。

2.3 油膜压力的测试方法

本文为了获得连续的周向、轴向压力分布曲线, 采用传感器法来测量油膜压力。图1试验轴承结构示意图中表示出了采用此法时测试装置的安放位置, 压力传感器被安装在试验轴的径向孔内, 随轴一起转动, 可以获得传感器所在截面的连续的周向压力分布曲线。沿轴向移动试验轴时, 还能测得连续的轴向压力分布曲线。

3 测试系统工作原理及其组成

3.1 测试系统工作原理

试验台的测试系统用于将基本形式的输入压力转换为模拟量, 然后对它进行加工, 并作为输入的已知函数从输出端输出。本世纪以来, 随着半导体集成电路和数字计算机的迅速发展, 测试系统逐渐走向数字化、自动化、集成化、多功能化和快速化。由于微型计算机的广泛应用, 出现了各类自动综合测试系统。本文的测试系统主要包括压阻式压力传感器、放大电路板、集流器、数据采集板和计算机, 结构框图如图2所示。

其工作流程是:首先压力传感器将获得的压力信号转换成相应的电量, 放大电路将此微弱电量加以放大, 成为幅值适量的连续变化的模拟量, 该模拟量经A/D转换电路转换为与其等量的数字量输入微机进行数字化分析处理, 最后获得被研究对象的各种结果, 并可在终端屏幕上显示或通过打印机打印数据和绘制图形。微机的引入不仅提高了测试精度, 而且增加了系统的可靠性。

3.2 测试系统组成

传感器将非电物理量压力转换成电量的装置。它在测试系统中占有十分重要的地位。由于试验轴承相对间隙较小, 为减弱安装在轴上的测试装置对原流场的干扰, 减轻测试点处因安装传感器而产生的压力值的变化, 本文采用微型化的半导体压力传感器进行测量。

由于传感器的输出电压太小, 只有0~100mv, 为减小量化误差和抵抗外界干扰, 中间采用放大电路将传感器输出转换成为0~5V的、与A/D转换器相适配的电压信号。为把信号精确地传输出去, 使测量结果受集流器影响较小, 本文将放大电路和传感器组装成一体。这种结构体积小、稳定性好, 便于安装和操作。满量程时的标准输出为0~5V。此种输出方式精度高、共模抑制比高、输入阻抗高、抗干扰性好。为了实现仪器之间的兼容性, A/D采样板标准输入为±5V, 滤波器则允许更大的电压值。

集流器用于把传感器和放大电路的输出信号引出轴外, 防止信号线由于随轴转动而导致缠绕。

计算机是整个测试系统的中枢, 负责信号的采集、存储、分析和处理, 还负责分析结果的显示和打印。

A/D转换器[5]是模拟电路与数字电路的接口, 用来将连续的电压信号转换成计算机可接受的数字信号。它的工作过程一般包括采样, 量化和编码三个阶段。

4 实验结果分析

4.1 实验数据的分析方案

为了对所得实验数据进行各种分析, 突出有用信息, 求取实验参数压力的最佳测量值, 最后能够总结出试验轴承的压力分布规律, 我们利用程序设计语言MATLAB自编程序对实验数据进行了一系列的处理。

MATLAB是一种科学计算语言, 适用于信号处理、图像处理以及工程问题求解等领域, 它使用方便, 输入简捷, 运算高效, 内容丰富, 并且容易由用户自行扩展, 当前已成为美国及其它发达国家教学和科学研究中必不可少的工具, 故本文采用MATLAB来分析处理实验数据。

本文对实验数据的分析与处理包括计算和画图, 为完成这两项任务, 我们利用MATLAB语言分别编制了数据分析程序analyze.m和绘图程序plot.m, 前者用于分析计算由采样程序采得的数据, 后者用于将分析处理后的数据连接成光滑的实验曲线。

通过计算机调用采样程序和数据分析处理程序, 可以完成信号的在线分析处理, 并能通过绘图程序将实验结果方便而快速地呈现给实验者。

本文实验中, 将现有的五套轴瓦逐一与轴进行配合, 通过分别调整加载系统的压力、主轴转速、润滑油温度来改变轴承的基本参数, 在不同参数条件下, 测量了轴承中压力场的实际分布情况, 获得了各个参数对压力分布的影响。下面是上述工况条件下所得的部分实验结果及其分析。

4.2 实验结果及其分析

实验时, 所用试验轴承B的几何参数如表1所示。

下面是实验所得的部分实验结果及其分析。

1) 流体动压径向滑动轴承中油膜沿周向的压力分布

图3是轴承B的同一截面位置在主轴转速为900r/min、进油温度为18摄氏度、加载油压分别为0.2、0.4、0.5Mpa条件下的周向压力波形。

由图可知:在其它参数相同的情况下, 随着轴承外载荷的增加, 周向压力分布曲线的压力峰值在增大。这与理论分析结果相同。

2) 流体动压径向滑动轴承中油膜轴向的压力分布

将B轴承在相同工况下所得的各个截面的压力峰值进行拟合处理, 分别得到其沿轴向的压力分布曲线, 如图4所示。

由图可知:轴承沿轴向的压力分布曲线呈抛物线型, 并对称于中截面。这与理论分析结果相同。

5 结束语

试验台的测试系统能够快速实时地测量滑动轴承中动压油膜沿周向、轴向的压力分布情况, 并能够进行实时信号分析处理, 所测实验数据能够反映流体动压径向滑动轴承的压力分布规律及其影响因素, 可靠性和可重复性较好, 其开发研制是成功的。

参考文献

[1]薛永宽, 郭邦兴, 谢友柏.滑动轴承油膜压力测量的研究[J], 润滑与密封, 1984, (1) :30-35, .

[2]朱明武, 等:动压测量[M], 国防工业出版社, 20-26, 1983.

[3]刘兆琦.测试技术与传感器[M], 西北工业大学出版社, 1-5, 31-41, 1993.

[4]杨振江.A/D, D/A转换器接口技术与实用线路[M].西安电子科技大学出版社, 54-55, 1996.

[5]王凤鸣.非电量检测技术[M].国防工业出版社[M], 320-338, 1991.

土工试验与原位测试作用及对比论文 第5篇

土工试验是对岩土试样进行测试，并获得岩土的物理性指标、力学性指标、渗透性指标以及动力性指标等的实验工作，从而为工程设计和施工提供参数，是正确评价工程地质条件不可缺少的依据。

所有的工程建设项目，包括高层建筑、高速公路、机场、铁路、隧道等的建设，都与它们赖以存在的岩土体有着密切的关系，在很大程度上取决于岩土体能否提供足够的承载力，取决于工程结构不至于遭受超过允许的地基沉降和差异变形等，而地基承载力和地基变形计算中的参数又主要是由土工试验来确定的，因此，土工试验对于各类工程项目建设是不可缺少的。

原位测试是指在保持岩土体天然结构、天然含水率以及天然应力状态的条件下，测试岩土体在原有位置上的工程性质的测试手段。原位测试不仅是岩土工程勘察的重要组成部分，而且还是岩土工程施工质量检验的主要手段。

测试试验台 第6篇

电动助力转向（Electric Power Steering，简称EPS）性能试验台是集机械、电子液压和计算机技术为一体的自动化试验系统[1]，利用EPS性能试验台可对EPS进行全面研究与开发，在缩短研发周期的同时提升EPS的各项性能。

LabVIEW(Laboratory Virtual Instrument Engi-neering Work bench，实验室虚拟仪器工作平台）是一种基于图形化的、用图标来代替文本行创建应用程序的计算机编程语言[2]。利用LabVIEW编程语言设计EPS性能试验台测试系统，不仅可以摆脱传统测量仪器的限制、提高测量效率，而且还能实现测量数据的实时显示与记录，对研究EPS系统性能、设计EPS控制器具有重要的参考意义。本文采用研华数据采集系统卡与LabVIEW软件搭建了试验台数据采集系统。

1 试验台测试系统的建立

参考《汽车电动助力转向装置技术条件与台架试验方法》（征求意见稿）的相关要求，针对循环球式EPS进行性能试验台测试系统的设计，可完成相关试验[3]。EPS性能试验台硬件组成与连接如图1所示。

1.1 硬件设计

EPS性能试验台由试验台架部分和上位机组成。试验台架部分包括被测EPS系统、各类传感器、信号发生器、阻力矩加载装置以及电源。各类传感器分别为增量式光电编码器、电位计式扭矩传感器、霍尔电流传感器模块以及数字扭矩传感器；阻力矩加载装置由减速机构、磁粉制动器以及WLKB控制器组成；电源包括24V车载蓄电池和直流稳压电源。上位机由两块研华数据采集卡（PCI-1711U和PCI-1780）、工控机和显示器等组成。

1.2 工作原理

通过PCI-1780数据采集卡采集增量式光电编码器的信号，并传输到工控机进行数据处理并记录，从而获得方向盘位置。利用信号发生器向EPS控制器发出0Hz～100Hz的频率信号来模拟车速信号。通过PCI-1711U数据采集卡采集电位计式扭矩传感器、霍尔电流传感器模块以及数字扭矩传感器的信号，并传输到工控机进行数据处理与记录。利用工控机控制PCI-1711U板卡向WLKB控制器发出0V～5V电压信号，控制磁粉制动器的输入电流，从而实时控制阻力力矩。由24V车载电池向被测EPS控制器供电，由直流稳压电源向数字扭矩传感器供电。通过LabVIEW软件编制测试系统程序，实现上述信号的实时采集、处理、记录、显示以及控制。

1.3 试验台测试系统的软件实现

利用LabVIEW编程语言设计EPS性能试验台测试系统，不仅可以摆脱传统测量仪器的限制、提高测量效率，而且还能实现测量数据的实时显示与记录。程序设计流程图如图2所示。

根据试验要求设计的测试系统前面板如图3所示，它由参数设置选项卡、输入输出特性试验选项卡、助力电流特性试验选项卡和空载转动力矩试验选项卡组成。参数设置选项卡包括增量式光电编码器标定面板、电位计式扭矩传感器设置面板、数字扭矩传感器设置面板、电流传感器设置面板、保存路径设置面板以及扭矩加载设定面板[4]。通过对传感器进行标定，调整各传感器设置面板上的参数以及按钮，保证试验系统采集的数据更接近真实值。利用扭矩加载设定面板设置扭矩的输出形式及大小。根据试验条件自定义不同的保存文件名，可为不同试验条件下进行的试验建立单独的数据保存文件，以便进行数据处理。各试验选项卡包括一个特性曲线显示图和两个数据波形图[5,6]。通过特性曲线图观察该试验的试验结果，为研究被测EPS系统提供依据；两个数据波形图分别记录了特性曲线的横、纵坐标数据随时间的变化，便于观察每个数据的变化趋势。

2测试系统试验分析

本文以某EPS系统作为被测系统进行测试，该EPS系统供电电源24V，其控制电机是直流永磁式有刷电机，将被测EPS置于试验台架上，输入力矩与电机电流试验曲线图如图4所示。

从图4中可以看出：当输入力矩的数值大于3Nm时，电机助力电流才出现变化，此时电机开始作用提供助力。整个曲线大致反映了无助力、助力变化、助力较稳定3个区间段情况[7,8]。由于人工输入信号存在一定的不稳定性，试验曲线会产生一定的波动，但曲线变化呈规律线性，对称度较高，说明方向盘顺时针与逆时针旋转时控制系统的助力特性基本一致。以上试验现象符合实车转向规律，说明本文设计的试验台测试系统能够正确地反映转向时各数据特性。

3结论

本文基于LabVIEW的图形化编程环境，开发了汽车电动助力转向试验台测试系统，包括测试台架、数据采集硬件等。该试验系统能测试EPS系统输入和输出扭矩、助力电机电流、电压等参数。经过试验验证，自主开发的试验台测试系统能够有效地完成相关性能试验。为研究EPS系统性能、设计EPS控制器提供方便。

摘要：采用LabVIEW编程语言,配合研华数据采集卡以及多种传感器,建立电动助力转向性能试验台测试系统。实时采集输入转矩、输出转矩、转向盘转角和助力电流信号;信号通过滤波后存储并显示;实时输出电压信号以控制磁粉制动器模拟多种转向阻力加载形式。利用某型号EPS系统进行试验,结果验证了该测试系统的有效性。

关键词：电动助力转向,LabVIEW,测试系统

参考文献

[1]郭艳玲,武志明,李志鹏,等.电动助力转向器试验台硬件系统研究[J].节能技术,2014(1):65-69.

[2]刘海泉,肖世德,陈钟.基于LabVIEW的EPS试验台测控系统的研究[J].控制工程,2009(9):22-23.

[3]李超,焦瑞莉,陈家田.基于LabVIEW的并行数据采集系统设计[J].辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2012(2):32-34.

[4]阳建华,郑莹娜,旷雪梅,等.基于PCI-1220U的电动助力转向器性能测试系统研究[J].工业仪表与自动化装置,2013(2):22-26.

[5]张昕,秦素梅.汽车电动助力转向系统试验台设计[J].沈阳理工大学学报,2012(2):42-45.

[6]邓娥,赵燕,吕旺.汽车电动助力转向器性能试验台测控系统设计[J].汽车工程师,2014(3):31-34.

[7]伍颖,马雨嘉,崔贵彪,等.汽车EPS性能试验系统的设计与实现[J].机床与液压,2014(7):45-47.

东北区玉米联合测试试验研究 第7篇

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为各育种单位提供的亲本来源清楚、明确、品种名称合法的玉米品种, 初试试验品种63 个 (包括对照) 。高级试验品种11 个, 指定对照吉单27, 选择当地主栽品种通单24 为第二对照。参试品种的密度均采用当地品种区域试验的规定密度8.25 万株/hm2。

1.2 试验方法

试验在通化农业科学研究院试验地进行, 此地块前茬玉米, 肥力中上等。4 月28 日播种, 本试验包括初级筛选试验和高级产比试验。初级筛选试验采用对比法测试, 每10 个测试品种设置一个对照, 每个品种或对照种植4 行, 行长5 m, 行距0.6 m, 小区面积12 m2, 实收中间2 行计产, 区道1 m, 四周设不少于4 行的保护行。高级产比试验针对14 年筛选入选的品种种植, 完全随机区组设计, 4 行, 行长5 m, 行距0.6 m, 小区面积12 m2, 实收中间2 行计产。

1.3 田间管理

底肥施尿素100 kg/hm2、 磷酸二铵180 kg/hm2、 硫酸钾80 kg/hm2、硫酸锌15 kg/hm2, 追肥施尿素300 kg/hm[1,2,3]。播前使用一次苗前封闭除草剂, 6 月初按品种的适宜密度定苗, 6月中旬中耕锄草, 由于2015 年播种期低温, 出苗延迟将近10 d, 进入7 月灌浆期, 持续干旱, 玉米灌浆受阻, 为了缓解旱情, 试验地7 月中旬开始人工灌水[4,5]。

1.4 调查统计

田间调查记载各个生育时期, 包括播种期、出苗期、抽雄期、吐丝期、成熟期、收获期。在籽粒进入蜡熟期后, 系统调查植株性状及病害发生情况, 成熟后收获中间2 行, 风干后计算产量。

2 结果与分析

2.1 参试品种生育期的变化

由表1、2 可以看出, 由于春季低温寡照, 出苗期延迟10d左右, 部分试验地遭受虫害、病害, 出苗率降低, 进入7 月持续干旱, 导致东北地区玉米授粉质量下降, 空秆增多, 秃尖增多, 生育期延迟10 d左右, 产量降低。

2.2 抗倒性

由于特殊天气原因造成部分品种倒伏率较高, 其他品种均表现很强的抗倒性。

2.3 空秆与秃尖率

由于进入7 月中旬至8 月中旬, 授粉期出现连续干旱, 玉米出穗延迟, 玉米授粉受到严重影响, 从而导致品种的结实率降低、空秆率有所增加。

2.4 抗病性

由表3 可以看出, 部分品种的抗病性较强, 对于大斑病、小斑病、丝黑穗病等病害, 大部分品种表现为感病轻或未感病。7 月末粘虫发生严重, 部分品种受害严重。

2.5 产量性状

由表3 可以看出, 在初级筛选试验中, 丹试509、吉试1512、吉试1514、忻玉7503 的产量表现比较突出。由表4 可以看出, 在高级产比试验中, 吉试1411 和吉东69 的表现均突出。

3 结论与讨论

2015 年由于天气原因, 出苗期延后10 d左右, 进入7月高温干旱少雨, 玉米出穗延迟, 致使生育期延迟, 空秆率增加, 秃尖严重, 8 月末一次强降雨导致部分品种出现不同程度的倒伏, 产量有所降低。参试品种与对照比较, 初级筛选试验中, 丹试509、吉试1512、吉试1514、忻玉7503 产量表现突出;高级产比试验中, 吉试1411 和吉东69 2 个品种表现突出。

摘要：在东北早熟区通化农科院进行筛选鉴定, 选育适合当地生态条件的广适、高产、稳产玉米新品种。结果表明:在初级筛选试验中, 丹试509、吉试1512、吉试1514、忻玉7503产量表现突出;在高级产比试验中, 吉试1411和吉东69 2个品种表现突出。

关键词：玉米,高产,广适,稳产,品种鉴选,东北区

参考文献

[1]王国宏, 王延波, 孙成韬, 等.辽宁省玉米育种的回顾与思考[J].杂粮作物, 2010 (6) :384-386.

[2]赵前程, 张红.辽宁省玉米品种选育、试验审定与推广概况[J].种子世界, 2009 (4) :6-7.

[3]王巍.辽宁省玉米品种研发、推广现状、问题和建议[J].农业科技通讯, 2009 (6) :11-12.

[4]赵前程, 张红.辽宁省耐密植玉米的推广现状及推广建议[J].杂粮作物, 2009 (3) :201-202.

水泵性能测试仿真实验台研究 第8篇

水泵性能测试实验是《泵与风机》课程的一个基本实验，它的目的是让学生了解实验装置的整体构成及工作原理，掌握泵的各性能参数测试的方法以及泵的性能曲线绘制方法。

我校原有一套离心水泵性能测试实验台，由于设备使用时间较长，现已损坏，不能用做实验，学校拟将之拆除。为了能继续开展该实验教学，本文另辟蹊径，应用仿真技术开发出“水泵性能测试仿真实验台”。

1 实验装置

如图1所示，水泵性能测试实验装置是由水泵、电动机、管道、水箱、进出口阀门，以及有关测量仪表，如压力表、涡轮流量计、转速表，还有用于测量轴功率的装置，本文选用天平式测功计进行轴功率的测量。

2 仿真数学模型

2.1 泵的扬程性能

泵的扬程性能是指在一定的转速下，泵的扬程与流量之间的关系。这是泵本身的性能，与管道特性无关。

本文采用我校原实验装置上的实验数据，进行数值拟合，得到泵的扬程性能方程式(1):

式中，H泵的扬程，m;

Q泵的流量，m3/h。

2.2 管道特性

管道特性对实验结果无影响，但它的形式对软件运算速度有影响。管道特性越复杂，泵的运行工作点计算也越复杂，计算时间越长。本文拟采用较简单的二次形式，如式(2):

式中，Hc管路消耗能量，m;

H0静扬程，这里取H0=5m;

k与出口阀门开度μ等有关的系数。

为了方便实验工况的调节，本文假设流量Q与阀门开度μ成线性关系，那么，由(1)和(2)两式，可计算得到表1所示数据：

根据表1的数据进行数值拟合，可得：

因此，将上式代入式(2)，得：

调节出口阀门，改变出口阀门的开度μ，求解式(1)和式(4)就可获得泵运行工况点的流量和扬程。

2.3 效率与功率

2.3.1 有效功率

有效功率是泵传递给流体的功率，是泵的输出功率。有效功率Pe可由下式计算：

式中，ρ和g分别为流体的密度和策略加速度，一般取水的密度ρ=1000kg/m3。

2.3.2 轴功率

轴功率P是泵的输入功率，它是由原动机(电动机)传递给泵的功率。本文根据我校原实验装置的实验数据拟合得轴功率的表达式：

2.3.3 效率

效率是衡量泵的运行经济性的性能参数，效率性能曲线也是本实验的目的之一。

3 性能参数的测量

3.1 流量Q

本实验的流量采用涡轮流量计测量，其结果用数字显示表直接显示，如图1。

3.2 泵的扬程H

由于泵的进、出口流体动能差很小，可以忽略不计。因此，泵的扬程H近似地由下式计算：

式中，P1V为由泵的入口真空表测得的数据;

P2g为由泵的出口压力表测得的数据。

由于泵的入口压力小于大气压力，因此，泵的入口压力可用真空表测量。泵的入口真空表显示的数据由下式计算得：

式中，Hc1是泵的入口段管道特性，它与运行流量Q有关。它的形式不影响实验结果，因此，这里假设泵的入口段管道特性为：

泵的出口表压力为：

3.3 轴功率测量

本文中，轴功率采用马达-天平式测功机测量，如图2所示。轴功率P用式(12)计算

式中，m砝码的质量，kg，由实验测得;

n工作转速，r/min。

本文所述实验中，泵的工作转速为定值，本文取=2900 r/min，该数据可由图1中转速表显示。

4 仿真软件及其应用

本文采用FLASH进行编写，其输出界面如图1所示。

泵的入口阀门默认为全开状态，点击“启动”按钮即开始工作，并同时发出运行的声音。这时，可以由流量表直接读出泵的工作流量。

泵的进、出口压力数据则必须将鼠标分别指向进、出口压力表，即有一放大的显示，如图3所示。

当鼠标指向“砝码表”时，界面将显示如图2的天平式测功机，根据测功机的状态确定增加还是减少砝码，直到测功臂针尖正对准星，这时，砝码表上会显示砝码的总质量。

改变泵出口阀门的开度，从而改变泵的运行工况。

应用该软件做的实验数据如表2。

根据表2数据，可以画出泵的扬程、轴功率及效率性能曲线，如图4示。

5 结束语

本仿真软件只有1.28M，可以在一般个人计算机上运行。应用该仿真软件进行实验非常方便，不需要到实验室中去实验，这是实际的实验台所不能比拟的。而且，该仿真可以让学生反复地动手操作，因此，它的实验教学效果也比在实际的实验台上进行更好。另外，仿真实验软件无需维护，也不像实际设备需要有安装场地。

摘要：主要阐述了水泵性能测试仿真实验台软件开发的数学模型及该侅软件的应用实例,应用该仿真实验台进行实验教学,其效果比在实际的实验台上进行更好。

关键词：水泵,性能测试,仿真,实验

参考文献

[1]郭立君,何川.泵与风机[M].北京:中国电力出版社,2004.

[2]阎庆绂.泵与风机实验[M].北京:水利电力出版社,1991.

采煤机电涡流加载试验测试系统研制 第9篇

随着采掘机械化的发展, 技术装备的功率和复杂性日益增加, 设备的自动化程度的逐步提高有利于矿井安全生产, 增产增效, 减轻职工劳动强度等。但是由于煤矿生产工作面接替较快, 设备使用流动循环性大, 工作使用环境极为恶劣, 操作及维护空间受限, 采煤机故障频发, 维修成本急剧增加。直接导致生产效率低下, 和企业生产成本增加, 而且不利于煤矿安全生产。

在一些煤矿综采工作面, 现场生产实际调研统计, 采煤机摇臂截割部故障的率较高, 主要表现为电机烧毁、漏油、轴承损坏、断轴、严重的造成壳体损害报废。目前, 采煤机等设备均在采煤工作面结束以后成套设备进行升井到地面维修车间进行维修。在修复过程中, 修复各种影响因素的限制, 采煤机截割臂等关键部件加载试验几乎不做, 一般只是通电空载运行实验。这样维修后的采煤机在入井, 采煤机切割部, 电机, 减速机等部件往往产生新的故障, 这样导致综采工作面的生产效率低下, 增加了安全隐患, 也大大增高了设备的维修成本。因此, 近年来, 国内开始切割采煤机负载的一部分进行了研究。电涡流测功机加载方式的加载平台, 有利于提高生产效率, 降低维修成本, 避免一些安全事故, 提高了煤矿生产的经济效益和社会效益。[1]

2 采煤机加载试验的分类

2.1 摩擦加载测试试验台。

这种试验台的缺点比较多:加载测试能力不足、浪费能源、产生很多的热量污染环境、试验测试数据不稳定;优点是投入资金比较少、安装调试方便等。

2.2 直流发电逆变加载测试。

这种测试可以对较大功率采煤机进行加载实验, 比如采煤机截割部、行走部等, 这种方式能够回收一部分能源。但是这种加载测试方式结构复杂, 日常管理和测试技术严谨, 测试过程, 被测试电动机一旦过载, 就会出现故障, 导致无法测量。

2.3 异步电动机反馈加载测试。

其缺点是测试的种类较少, 同时在测试过程中被测电动机不能过载。其优点是能够回收能源。

2.4 采煤机电涡流测功加载实验台主要采用机械闭环的加载方式。

其主要组成部分为:电涡流测功机、控制器及测力装置组成测功装置, 可以测取被测机械的输出转矩和转速、从而得出输出功率。电涡流测功机利用涡流损耗的原理来吸收功率。逐渐取代磁粉离合器、水力测功机、直流发电机组等。电涡流测功机在中小功率、低速的加载测试技术上, 易于实现计算机技术的广泛应用, 实现智能控制。具有测试范围宽广、测量精度高、转动惯量小、结构简单、对突变负荷响应为0.2s、可以双向测试的特点, 实现远距离自动化操纵及数显、打印测量的水平较高。同时, 为适应某些特殊机械, 将设备的垂直转动变换成水平传动方式。[2]

3 电涡流加载测试技术及测试标准

3.1 电涡流加载测试系统简介

电涡流检测系统装载煤炭的最大特点是所有的测试数据的采集和处理, 并由计算机自动完成, 方便可靠, 避免了各种人为因素的影响。在测试过程中, 从相应的传感器信号, 首先发送到仪器展示柜二次仪表, 二次仪表的传感器信号被放大, 过滤, 转换, 数字显示, 并通过相应的接口电路传输给计算机, 通过测试软件进行数据处理, 如存储, 显示, 打印等在。第二次仪表输出信号有两种形式, 一种为模拟油的温度, 电压, 电流, 有功功率, 功率信号;一个是数字转矩, 转速, 功率信号。这两种检测信号分别通过A/D转换和RS232等接口电路送至工控计算机, 由工控计算机进行处理。[3]

3.2 电涡流测试系统主要部件组成及结构

电涡流测试系统的主要设备包括:4块平台、1台转矩转速传感器、2台增速器、1台电涡流测功加载器、1台加载控制仪、1个20立方下水池、1套水泵电机组, 1台1140V电量测试柜、1台3300V电量测试柜、1个红外测温仪、1台噪声测试仪、1套水压传感器、1套水温传感器、6套电流传感器、6套电压传感器、4套功率传感器、数显仪表18套等。加载测试系统原理框图如图1。

4 系统关键技术的实现

4.1 系统硬件设计

以PCI总线为主的采煤机加载试验测试系统。系统的原理框图如图2所示。研华PCI总线具有抗干扰能力强、同时连接的设备多、传输距离远等特点, 为了实现系统闭环智能控制, 实时性能好, 系统采用1条RS232总线, 通过专用双端屏蔽电缆将扭矩测试仅和加载器控制器到工控机的一个串口上。对实时性要求不高的, 如电压表、电流表、温度等测试连接到PCL813B, 经过数据处理送到工控机PCI总线, 系统用计算机具备通过网线连接到交换机上, 随时了解现场情况或查询历史数据。IPC通过2个串行接口, 该电压表, 电流表, 温度测试仪, 扭力测试仪和实时控制器发送命令, 每个点的温度, 并从电压表, 电流表, 电压和温度的测试只扭矩测试只检索的值在网格中, 电流值, 采煤机切割单元值, 转矩, 速度和功率等。利用加载、减载等命令控制加载器, 工控机总线传输回来数值以数据表格或曲线等方式显示再显示器上, 同时, 工控机启动存储程序, 将上传数据进行存储, 以便后期技术人员进行查询、分析和打印。[4]

由于现场距离较远, 为了减少现场环境等对测试系统干扰, 温度传感器选用热电阻传感器。温度测试仪为电流型, 测试电流范围为:4-20m A。增加变送器中的热电阻, 发射器将指示温度的电阻值转换成4-20m A的电流值被传递到温度测量仪。温度测定仪连续周

4.2 通讯协议的处理

将电流表、电压表、温度测试仪、扭矩测试仪等部件通讯协议统一安排在PCI总线上有效的解决了相互之间的干扰, 系统稳定性较好。

4.3 软件编译

工控系统软件的主要功能有:参数的设置、数据采集处理、试验的自动测试、试验报表和特性曲线的自动生成及历史数据的查询和打印。系统采用模块化、结构化、层次化程序设计技术。系统中模块化程序主要有:数字量输入板卡子程序、数字量输出板卡子程序、模拟量输入板卡子程序、模拟输出板卡子程序、启动电机调速子程序、电压调整子程序、电流调整子程序、滤波子程序和保护子程序等等。

4.4 数据采集及处理的实现[5]

系统软件部分主要通过调用DRV_AIVoltage In (Driver Handle, (LPT_AIVoltage In) &pt AIVoltage In) 函数, 来采集数据。

4.5 软件的运行

计算机辅助测试软件的中文Windows XP操作系统下, Visual Basic6.0为编程环境, 开发界面友好, 提示和帮助所有的中国, 易于学习, 易于使用的操作, 系统的稳定性和容错性是好的。维修方便, 采用模块化结构和层次关系菜单时, 软件的设计与开发, 采用容错技术。VB程序的结构如图3所示。

测试软件先经编译后, 建立桌面快捷图标, 在测试时, 双击桌面上测试软件“采煤机、减速器加载试验台”, 即可启动主控模块。

在主控模块中, 菜单的设计主要包涵试验项目及其扩展功能, 性能测试主菜单内容包括:

采煤机切割性能试验, 减速性能测试, 炮头缓速测试等。对应于每个测试模块, 根据所述第一系统提示选择对象的设备, 输入设备编号, 然后实现以下功能:数据采集, 数据存储, 报表打印。所有的功能都在菜单上, 单击鼠标右键, 会出现浮动菜单上的上述功能。

采煤机截割部性能试验、减速器性能试验、掘进机炮头减速器试验等。对应于每一个测试模块, 首先要根据系统提示选择被试设备型号, 输入设备编号, 然后实现的功能有:数据采集、数据存盘、报表打印等。各项功能均采用菜单驱动, 单击鼠标右键即可出现关于以上功能的浮动菜单。

5 结束语

本文对电涡流加载系统进行阐述和技术分析, 并在这个基础上研发采煤机加载试验系统, 包括硬件部分、计算机数据自动采集与数据处理系统等部分。测试软件进行数据处理, 如存盘、显示、打印功能等。目前, 投入使用的采煤机电涡流加载试验台, 能够满足所有维修各类采煤机、减速机等设备的性能检测, 全面提升了综采设备的维修水平。

参考文献

[1]王宏权, 付文清.采煤机整机加载试验的构想[J].煤矿机械, 2011, 32 (9) :61-62.

[2]刘礼志, 黄良沛.面向维修的采煤机截割部加载试验台的研制[J].煤炭技术, 2007, 25 (5) :14-16.

[3]孙忠义.电牵引采煤机的研制、使用及发展前景[A].中国煤矿综采机械化发展30周年学术研讨论文专集[C].2000.

[4]张福起.采煤机整机加载试验方案[J].煤矿机械, 2011, 32 (2) :151-153.

测试试验台 第10篇

土工试验中, 分析土的变形与强度特性的最常用的方法是三轴试验方法, 随土体中应变的变化土体的变形特性呈现非线性变化。在应力-应变理论模型研究和土工建筑物的稳定分析中, 必须了解小应变 (10-6～10-1应变范围) 应力-应变关系的连续变化情况及其强度特性, 但是, 常规三轴仪的应变测试精度通常在10-4～10-1, 不能满足需要[1]。何昌荣 (1995年) [2]通过自制的高灵敏度电阻式应变计量测到应变范围在10-6～10-2连续变化的模量阻尼。郭莹、栾茂田等 (2003年) [3]研制与开发的土工设备“土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪”, 该设备能够实现多种静力与循环剪切、多种固结条件的复杂应力路径试验, 具有广泛的应用性。

2 仪器设备

本次试验采用的仪器为“土工静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪”。此套设备对于转角和竖向变形的测量, 设置了两套不同的测量系统:一套为内置于三轴室内的非接触式的竖向位移计及转角计, 用来测量微小变形, 可使应变测量精度达到10-5量级, 设置了0.3mm、0.75mm和1.5mm三个档次;另一套传感器为最大量程可达到50mm及40°的普通的接触式转角计及竖向位移计, 该传感器适用于大变形与强度特性、孔压特性及液化等问题的研究。

3 试验方案

3.1 试验概况

试验以吉林新力热电厂贮灰场的粉煤灰和福建标准砂为试验土料, 试样的相对密实度为分别为30%和60%, 采用实心圆柱状试样进行初始固结压力为100kPa、200kPa、300kPa的动三轴试验。试样尺寸为直径为61.8mm, 高度为150mm。采用分层干装方法制备试样。控制干密度装好干样后利用通CO2、通无气水并联合施加反压的方法对试样进行饱和, 使孔隙水压力系数B值均达到0.95以上。考虑地震荷载条件, 试验振动频率取为1Hz。

经实验室测定所采用的福建标准砂具有下列物理指标:颗粒比重ds=2.644;最大与最小干密度分别为1.74g/cm3, 1.43g/cm。实验室测定的粉煤灰的物理性质指标为:颗粒比重Gs=2.14;最大与最小干密度分别为0.994g/cm3, 0.697g/cm3。

3.2 位移计与转角计量程的选择

通常三轴仪的应变测试范围通常为10-4～10-1, 本次试验中采用将非接触与接触式竖向位移计联合使用的方法, 以便提高测试精度, 拓宽应变测试范围。为了更加方便的测量轴向位移, 在试样固结过程中, 将内置的竖向位移计置于1.5mm档。开始加荷后, 试样处于微小变形阶段, 随着循环荷载的增大, 竖向变形将超过内置竖向位移计的量程, 为防止超过位移计量程造成损坏, 在振动的间隙将竖向非接触式位移计提起, 继续使用接触式位移计进行测量。这种将接触式位移计与非接触式位移计联合使用的方法提高了量测精度拓宽了量测范围, 量测的连续轴向应变测试范围可达到10-5～10-1, 尽管在10-6～10-5范围之内仍有一些数据, 但离散较大, 不连续。

4 试验技术研究

将非接触式与接触式竖向位移计联合使用的技术能更加精确的获得试样微小变形的数据点。试验中相对密实度为30%的福建标准砂和相对密实度为60%的粉煤灰在初始固结压力为100k Pa时的动弹性模量随动应变幅变化的关系曲线 (E～ε曲线) 如图1所示 (图中非接触式微小位移计测得的数据由空心圆形图标代表, 接触式大位移计测得的数据由实心圆形图标) , 图1中的E～ε曲线为接触式与非接触式位移计联合测定得到的。由图可知, 在E～ε曲线中, Dr=30%的福建标准砂和Dr=60%的粉煤灰由两种位移计测得数据的结合点均为10-4量级。两条E～ε曲线的轴向应变的最小量级均为10-5, 也就是说在轴向应变在10-5～10-4范围内的E～ε曲线是由非接触式位移计测得, 轴向应变在10-4～10-2范围内的E～ε曲线是由接触式位移计测得。可见, 轴向应变在10-5～10-2范围内由两种位移计联合测得的E～ε关系曲线光滑连续, 在结合点处结合的很好。另外, 由于土料的性质不同, 粉煤灰的轴向应变的测试精度要略低于福建标准砂。

以Dr=60%的粉煤灰为土料制备3个独立试样分别在初始固结压力为100k Pa、200kPa、300kPa时进行循环三轴试验。本次试验仅采用非接触式微小位移计进行测量, 以便与采用两种位移计联合测定方法获得的试验结果进行分析比较, 在整个试验过程中始终将非接触式位移计置于最大档。在初始固结压力为100kPa、200kPa和300kPa时由由不同测量方法得到的E～ε关系曲线如图2所示 (图中由两种位移计联合测定的结果由空心图标代表, 单独采用微小位移计测定的结果由实心图标代表) 。相对于初始固结压力为100kPa时轴向应变的测试精度, 初始固结压力为300k Pa时, 使用接触式位移计与非接触式位移计联合使用的方法更能明显的提高轴向应变的测试精度。

使轴向动应变在10-5～10-2范围内连续是使用两种位移计联合测定方法的另一个优点, 这种方法能够获得大小应变两种数据。图3给出了在初始固结压力为100kPa时粉煤灰试样的E～ε关系曲线, 此时竖向位移计置于0.3mm档。如图3可知, 当竖向位移计置于0.3mm档时无法测得大变形的数据, 仅能测得微小变形的数据, 在整个应变测试范围内不能保证E～ε关系曲线光滑连续。因此, 为了提高应变测试精度, 拓宽应变测试范围必须采用非接触式位移计与接触式位移计联合使用的方法。

5 结论

本次试验将接触式与非接触式位移计与转角计联合使用以便提高土工测试精度, 拓宽应变测试范围。研究结果表明:对于粉煤灰和福建标准砂的实心圆柱状试样, 轴向应变在10-5～10-2范围内由两种位移计联合测得的E～ε关系曲线光滑连续, 在结合点处结合的很好。另外, 由于土料的性质不同, 粉煤灰的轴向应变的测试精度要略低于福建标准砂。

参考文献

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