[实用新型]一种高压硬岩三轴压力试验机控制系统

说明书

本实用新型是一种高压硬岩三轴压力试验机控制系统，它由计算机、主机控制系统、围压控制系统、孔压控制系统、温度控制系统五部分组成，所述计算机分别与主机控制系统、围压控制系统、孔压控制系统相连接，所述温度控制系统用于试样的环境温度调节，本实用新型利用计算机对各个控制系统进行综合调控并对试样进行各个方向施压控制，而且试样的形变、位移、负荷参数能够实时传递给计算机，采用闭环控制结构，经过综合运算，实现实时调整，可以进行精确地控制，能够保证实验中各个方向的压力的连续性及准确性。

技术领域

本实用新型涉及岩石力学分析实验的加载仪器控制系统领域，特别是一种高压硬岩三轴压力试验机控制系统。

背景技术

岩石的物理力学性质是研究一切矿山工程稳定的重要依据，岩石三轴压缩强度是岩石物理力学性质之一，指岩石试件在三向压应力作用下所能抵抗的最大轴向应力，在矿山工程中所遇到的边坡稳定、采场矿柱的承载能力及其应力应变状态、巷道稳定性、采场空区的应力状态等岩石力学问题均是双向或三向应力问题，所以，从理论上研究岩石的三向应力对解决矿山工程中的实际问题有着现实意义，岩石三轴压缩强度是利用专门的岩石三轴应力试验机测定，工作原理是通过轴向系统对试样施加轴向试样力，通过压力室对试样施加围压和孔压，同时通过温度控制系统使试样的上、下端面、试样中部分别处在不同的温度环境下，从而模拟试样的冻结、冻融等多种实际工况，传统的三轴应力试验机控制复杂繁琐，而且精度低，在实验过程中施压时无法综合控制各个方向的负荷，实验过程负荷冲击较大，往往会造成试样损坏，使得实验失败。

因此，需要一种操作简单，人机交互友好，数据采集精准的三轴压力试验机控制系统，使得实验过程实时可控，数据处理方便，围压、孔压加载控制简单，载荷施加平稳，实验完成度高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压硬岩三轴压力试验机控制系统，该控制系统采用闭环控制结构，可以进行精确地控制，保证实验中各个方向的压力的连续性及准确性。

为达到以上目的，提供以下技术方案：

一种高压硬岩三轴压力试验机控制系统，它由计算机、主机控制系统、围压控制系统、孔压控制系统、温度控制系统五部分组成，所述计算机分别与主机控制系统、围压控制系统、孔压控制系统相连接，所述主机控制系统包括主机控制器、油源、电液伺服阀、油缸，所述主机控制器与电液伺服阀相连接，所述电液伺服阀与油缸相连接，所述油源与电液伺服阀相连接，所述围压控制系统包括包括围压控制器、伺服电机一、注射泵一，所述围压控制器与伺服电机一相连接，所述伺服电机一与注射泵一相连接，所述孔压控制系统包括孔压控制器、伺服电机二、注射泵二，所述孔压控制器与伺服电机二相连接，所述伺服电机二与注射泵二相连接，所述计算机分别与主机控制器、围压控制器、孔压控制器相连接，进而实现计算机分别与主机控制系统、围压控制系统、孔压控制系统相连接，所述温度控制系统用于试样的环境温度调节，所述温度控制系统包括温度控制箱、加热环，所述温度控制箱与加热环相连接。

优选地，所述主机控制系统还设有四种传感器，分别为：位移传感器、负荷传感器、轴向变形传感器、径向变形传感器，所述位移传感器、负荷传感器、轴向变形传感器、径向变形传感器的输出端分别与主机控制器相连，主机控制器将采集到的传感器参数传递给计算机。

优选地，所述围压控制器能够实时采集注射泵一的压力值，并将压力值反馈到计算机。

优选地，所述孔压控制器能够实时采集注射泵二的压力值，并将压力值反馈到计算机。

优选地，所述温度控制箱内设有宇电表，能够实时采集加热环传递的温度信息，进行PID温度调控，加热到目标温度。

本实用新型的有益效果为：