一種單聯低溫低圍壓三軸蠕變儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種單聯低溫低圍壓三軸蠕變儀，涉及土木工程材料試驗儀器領域。
【背景技術】
[0002]我國的凍土面積位居世界第三，其中多年凍土面積約為215萬平方公里。隨著經濟的迅速發展，在凍土地區展開的工程項目日益增多，在解決寒區路基工程和建筑地基穩定等一系列工程問題中，對凍土力學性質的迫切了解越發亟需。特別是在外部荷載和環境升溫的聯合作用下，普通凍土、高溫凍土和高含冰量凍土的蠕變變形特性造成了工程構筑物的沉降變形，導致了寒冷地區工程災害的不斷發生。
[0003]近年來，學者們針對凍土的蠕變變形現象進行了有關的試驗研宄，既興起了眾多蠕變研宄的儀器，又得到了大量的室內或室外蠕變研宄數據。而學者們慣用的凍土蠕變試驗儀器多是以液壓伺服蠕變試驗儀為主，采用液壓源進行大應力和大圍壓(高壓可達兆帕)下的凍土蠕變試驗，此試驗儀器的缺點是價格昂貴、占用空間及操作復雜等。隨著我國寒冷地區公路和鐵路的成功建設，有關路基中凍土的蠕變研宄也引起了學者們的關注，在這種情況下凍土承受的軸向應力和周圍壓力都較小，所以室內研宄中多模擬凍土在小應力和小圍壓(低壓僅為千帕)下的凍土蠕變試驗，然而目前專門針對這一問題的凍土蠕變試驗儀器尚有不足。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種單聯低溫低圍壓三軸蠕變儀，以解決目前尚且不完善的在小應力和小圍壓下凍土婦變試驗問題。
[0005]本發明為解決上述技術問題采取的技術方案是:所述蠕變儀包括反力架、磁性表座、位移傳感器、不銹鋼鋼板、氣缸、氣缸傳力桿、軸壓管道、軸壓調節器、圍壓管道、圍壓調節器、氣壓穩定源、冷浴輸入管、溫度傳感器、軸向荷載傳感器、冷浴輸出管、保溫箱、壓力室、試樣帽、透水石、雙螺旋銅管、圍壓傳感器、底座、數據自動采集系統、自動溫度控制系統和兩個螺紋桿，螺紋桿固定在底座上用來調節反力架的高度，反力架下部固定有氣缸，氣缸傳力桿下部固定有軸向荷載傳感器，軸向荷載傳感器上部固定有不銹鋼鋼板，反力架的下端面吸附磁性表座，磁性表座上固定有位移傳感器，位移傳感器的下端頂靠在不銹鋼鋼板上，壓力室嵌扣在底座上并位于反力架正下方位置處，壓力室內由上至下依次放置試樣帽、試樣和透水石，壓力室的底端設置有排氣孔，壓力室內部設置有環繞在試樣周圍的雙螺旋銅管，雙螺旋銅管分別與自動溫度控制系統的冷浴輸入管和冷浴輸出管相連，壓力室的頂蓋上設置溫度傳感器，壓力室的軸壓和圍壓由氣壓伺服系統的軸壓調節器和圍壓調節器控制，壓力室底端的圍壓管道處設置有圍壓傳感器，壓力室外部設置有長方體保溫箱，長方體保溫箱的外壁為薄鋼板，保溫箱的頂蓋使用不銹鋼扁嘴搭扣固定，所述的位移傳感器、溫度傳感器、軸向荷載傳感器和圍壓傳感器信號輸出端分別與數據自動采集系統的信號輸入端連接。
[0006]本發明具有以下有益效果:本發明以氣壓穩定源提供軸壓和圍壓，氣壓穩定較快，可以專門用來進行小應力、小圍壓的蠕變試驗；壓力室內部以雙螺旋銅管中的制冷液循環流動實現局部制冷，與整個儀器的環境制冷相比，制冷時間短，且無需擔心低溫環境下傳感器采集數據的有效性，只需要在壓力室外部做好保溫處理即可；同時由于雙螺旋環繞的銅管增加了制冷面積，可以提高制冷效率，節省時間。本發明體積小、噪音低、價格便宜、移動方便、操作簡單、性能穩定。本發明可廣泛用于科研單位或高校進行低溫低圍壓的蠕變試驗研宄。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明裝置的結構示意圖。
[0008]圖中:1-螺紋桿2-反力架3-磁性表座4-位移傳感器5-不銹鋼鋼板6_氣缸7-氣缸傳力桿8-軸壓管道9-軸壓調節器10-圍壓管道11-圍壓調節器12-氣壓穩定源13-冷浴輸入管14-溫度傳感器15-軸向荷載傳感器16-冷浴輸出管17-不銹鋼扁嘴搭扣18-保溫箱19-壓力室20-試樣帽21-試樣22-透水石23-排氣孔24-雙螺旋銅管25-壓力室固定桿26-壓力室不銹鋼壁27-冷卻液28-圍壓傳感器29-底座30-數據自動采集系統31-自動溫度控制系統
【具體實施方式】
[0009]【具體實施方式】一:結合圖1說明本實施方式，本實施方式蠕變儀包括反力架2、磁性表座3、位移傳感器4、不銹鋼鋼板5、氣缸6、氣缸傳力桿7、軸壓管道8、軸壓調節器9、圍壓管道10、圍壓調節器11、氣壓穩定源12、冷浴輸入管13、溫度傳感器14、軸向荷載傳感器15、冷浴輸出管16、保溫箱18、壓力室19、試樣帽20、透水石22、雙螺旋銅管24、圍壓傳感器28、底座29、數據自動采集系統30、自動溫度控制系統31和兩個螺紋桿1，螺紋桿I固定在底座29上用來調節反力架2的高度，反力架2下部固定有氣缸6，氣缸傳力桿7下部固定有軸向荷載傳感器15，軸向荷載傳感器15上部固定有不銹鋼鋼板5，反力架2的下端面吸附磁性表座3，磁性表座3上固定有位移傳感器4，位移傳感器4的下端頂靠在不銹鋼鋼板5上，壓力室19嵌扣在底座29上并位于反力架2正下方位置處，壓力室19內由上至下依次放置試樣帽20、試樣21和透水石22，壓力室19的底端設置有排氣孔23，壓力室19內部設置有環繞在試樣21周圍的雙螺旋銅管24，雙螺旋銅管24分別與自動溫度控制系統31的冷浴輸入管13和冷浴輸出管16相連，壓力室19的頂蓋上設置溫度傳感器14，壓力室19的軸壓和圍壓由氣壓伺服系統的軸壓調節器9和圍壓調節器11控制，壓力室19底端的圍壓管道10處設置有圍壓傳感器28，壓力室19外部設置有長方體保溫箱18，長方體保溫箱18的外壁為薄鋼板，保溫箱18的頂蓋使用不銹鋼扁嘴搭扣17固定，所述的位移傳感器4、溫度傳感器14、軸向荷載傳感器15和圍壓傳感器28信號輸出端分別與數據自動采集系統30的信號輸入端連接。
[0010]壓力室19內部的雙螺旋銅管24是將銅管環繞試樣21螺旋而下，再將銅管環繞試樣21螺旋而上，為了不干擾試樣21在低溫下的側向變形，雙螺旋銅管24應該靠近壓力室不銹鋼外壁26 —側。
[0011]通過壓力室19內部的雙螺旋銅管24循環