[发明专利]一台带有数字图像测量技术的多功能冻土三轴仪

摘要

一台实现数字图像测量技术的多功能冻土三轴仪，包括加载主机、独立的温控系统和数字图像测量系统。加载主机能够做常规的动、静土工三轴试验。温控系统的温控装置通过导轨副移动使温控内侧壁与压力室腔体的侧壁贴合，绝热扣盖盖在温控装置上，形成封闭散热层；高精度温度传感器固定在压力室底座上，采集试样真实温度。数字图像测量系统用来测量土样变形，相机密封罩固定在加载主机上，两面成120°的平面反光镜安装在压力室腔体底板上，两个平面镜将试样的表面信息反射到压力室腔体的视窗窗口，冷光源为工业相机的拍摄提供稳定的光源。本发明能够精准监测试样整体变形信息；温控装置与压力室不干扰正常试验准备工作，方便拆装，能够改善操作环境。

主权项

1.一台带有数字图像测量技术的多功能冻土三轴仪，其特征在于，所述的多功能冻土三轴仪包括加载主机(1)、独立的温控系统(4)和数字图像测量系统；所述加载主机(1)由常规土工三轴仪改制而成，由加载横梁(3)的上下移动施加轴向力，能够做常规的动、静土工三轴试验；所述独立的温控系统(4)包括温控装置、绝热扣盖(19)、高精度温度传感器(9)；所述温控装置包括温控内侧壁(11)、温控外侧壁(8)、冷凝铜管(10)、内固定板(12)、真空绝热板(14)、外固定板(13)；所述的温控装置通过导轨副移动使温控内侧壁(11)与压力室腔体(27)的侧壁贴合；所述的绝热扣盖(19)盖在温控装置上，形成一个封闭的散热层；所述的导轨副包括导轨(30)和滑块(31)，所述滑块(31)与卡板(28)连接；所述卡板(28)与温控外侧壁(8)轴孔配合，防止整个温控装置旋转；所述导轨(30)固定在平面台(29)上；所述平面台(29)固定在加载主机(1)的工作台上；所述压力室腔体(27)中心放置包裹橡皮膜的试样，所述试样底端固定在试样座(23)上，试样顶端固定在试样帽(22)上；所述试样座(23)固定在压力室腔体(27)底板上，所述压力室腔体(27)底板固定在压力室底座(26)上；所述压力室底座(26)通过轴孔连接方式与加载机座(25)连接；所述加载机座(25)与加载主机(1)配合使用，组成整个冻土三轴仪；所述试样帽(22)与轴向加载杆(16)相连；所述加载杆(16)通过直线轴承(15)的导向将轴向荷载传递到试样帽(22)；所述直线轴承(15)固定在压力室上盖(18)上；所述压力室上盖(18)固定在压力室腔体(27)上板上；所述温控内侧壁(11)的外侧均匀布满冷凝铜管(10)，其内侧固定在压力室腔体(27)的侧壁上，所述冷凝铜管入口和出口(32)通向温控系统的外界；所述高精度温度传感器(9)固定在压力室底座(26)上，用于采集试样的温度；所述内固定板(12)与温控内侧壁(11)焊接；所述真空绝热板(14)夹在内固定板(12)和外固定板(13)之间，形成隔热层；五个管路接头(24)安装在压力室底座(26)上，五个管路接头的作用依次为：往压力室内注水、作为冷光源(6)的走线、作为试样帽(22)的管路接口、作为试样座(23)的管路接口、作为高精度温度传感器(9)的走线；所述数字图像测量系统包括相机密封罩(5)、两面成120°的平面反光镜(7)、冷光源(6)和工业相机，用于测量土样变形；所述相机密封罩5固定在加载主机(1)的立轴(2)上，能够旋转，相机密封罩(5)内放置工业相机；所述两面成120°的平面反光镜(7)通过销轴安装在压力室腔体(27)的底板上，平面反光镜(7)能够将试样的表面信息反射到压力室腔体(27)的视窗窗口；所述冷光源(6)分别安装在压力室腔体(27)的底板和上板上，为工业相机的拍摄提供稳定光源。