一、概述
加載凍融試驗機是我公司依據相關標準規范以及參考國內外相關文獻，研制而生產的，其特點是可以實現靜態、動態自動加荷、可調頻率、移動環境箱自動控溫、低消耗，從而縮短試驗時間，降低試驗費用。是目前國內外測試力學性能試驗的一種*儀器。
該儀器采用電液伺服閥及計算機數字控制*技術，組成全數字式閉環調速控制系統，能夠自動精確的測量和控制試驗加荷、卸荷等試驗過程，本儀器整個試驗過程由計算機控制、測量、顯示、數據處理、行成曲線圖形并打印。用于人工模擬一年四季，自然界地表面的真實氣溫變化、溫度和持續時間，可任意人工模擬季節性凍土，雙單向凍結融化過程及加載狀況下的壓縮，可模擬地下水補給及降雨雪水遷移蒸發試驗，不同地基土和不同類型渠道土樣模型。從而獲得渠道襯砌內力、變形地基土水分溫度遷移過程凍土產生脹力、脹量、回彈融沉、變形和切向凍結力分布規律等。本儀器主要用于土壤的融化壓縮、融沉變形、凍脹力、凍脹量等試驗。
1、模擬加載試驗箱：外部尺寸：長1240mm，寬1200mm，高2740mm；內部尺寸：約長1000mm；寬1000mm；高：1000mm；材質：全不銹鋼材質
2、雙面控溫（內上下兩面），時間、溫度可任意設置。上頂面溫度范圍：-40℃～100℃ 精度：±0.5℃；下面溫度范圍：-40℃～100℃ 精度：±0.1℃，任意設置及編程35段，冷源不小于25升。帶內循環及溫度傳感器
3、水分溫度采集系統及傳感器
4、鹽份、土壤電阻率、用戶自備
5、溫度變形補水系統
6、凍脹力、變形系統
7、計算機采集系統軟件
8、選配功能：側面留有過線孔可做土壤脹量、脹力，壓縮融沉、水分、溫度、鹽份等試驗。
9、模擬箱內每200mm一層，層疊加高度為1000mm
10、加熱功率：約4.5kW 制冷功率：約4.8kW
11、電源：電壓380V 頻率50Hz 功率10kW
12、恒定供水裝置：2000ML
13、多通道土壤水分溫度記錄儀（選配）：
智能數據記錄儀
1、符合RS485/CAN協議規范，.多支持32節點的傳感器數據采集，系統組成靈活
2、支持256路繼電控制模塊的擴展
3、能夠以單機或組網形式與本地PC互聯
4、搭載32位微處理器，整機具有高可靠性，運行穩健，高速，工作溫度范圍-20~50℃
5、機身自帶閃存芯片，能夠存儲大于200萬條記錄數據，可使用Micro-SD卡導出數據到計算機上查看
6、支持擴展工控人機界面(觸摸屏)，提供全圖形界面的數據監測與控制操作
7、具備在系統固件升級功能
8、90*114mm工控盒形式，導軌安裝，裝配施工與維護方便
9、采集路數：20
10、顯示屏：LCD12864
11、數據通信方式：RS485/TTL
12、隨機配8支水分傳感器（每只傳感器帶5m數據線）
13、分線器2支（一拖四）
土壤水分溫度傳感器（一體）試樣溫度量程：-50～200℃±0.1℃
土壤水分傳感器是一款基于頻域反射原理，利用高頻電子技術制造的高精度、高靈敏度的測量土壤水分的傳感器。通過測量土壤的介電常數，能直接穩定地反映各種土壤的真實水分含量。
土壤水分傳感器可測量土壤水分的體積百分比，是目前國際上.流行的土壤水分測量方法。
特點：
1、體積小巧、測量精度高、響應速度快、互換性好
2、密封性好、可直接埋入土壤中使用、且不受腐蝕
3、土質影響較小、應用地區廣泛
4、測量精度高、性能可靠、確保工作正常、相應速度快、數據傳輸效率高
技術參數
1、測量參數：土壤容積含水率
2、測量單位：%( m3/m3)
3、測量量程：0～....
4、測量精度：0～50%（m3/m3）范圍內為±2%（m3/m3）
5、工作范圍：-30℃～70℃
6、穩定時間：通電后1秒
7、響應時間：＜1秒
8、測量區域：以探針為中心的直徑為7cm、高為7cm的圓柱體
物理參數
1、探針長度：55mm
2、探針直徑：￠3mm
3、探針材料：不銹鋼
4、密封材料：ABS工程塑料
5、電纜規格： 3線制（模擬信號）； 4線制（RS485）
6、供電電壓：5～24V DC
7、輸出信號：0～2.5V DC
二、特點
1、試驗過程由試驗系統軟件自動控制。
2、試驗系統軟件自動實時采集、儲存試驗數據，并形成曲線圖形。
3、選配相關試驗設備及試驗裝置，配套系統可做多種試驗。
4、伺服油源加載，靜態、動態兩種加荷方式。
5、試驗加載選擇：恒壓力；恒位移；恒速率。
三、主要技術參數
1、伺服油源
1.1 調壓范圍：0～21Mpa
1.2 工作介質（油）：
YH-10（SH0358-1995）航空液壓油；建議夏季25號；冬季46號抗磨液壓油代替，油源連續工作1500H必須更換油。
1.3 環境溫度：-10～25℃
1.4 油溫保護報警表：0～60℃ ；可任意設置，（出廠已設置好）
1.5 油箱容積：50L
1.6 電源電壓：380V；頻率：50Hz
1.7電機功率：22KW 轉速：1470r/min；電流：43.2A（三相四線制）
1.8 油源冷卻:制冷功率：2000W ;電壓： 220V
1.9壓差發汛器：工作壓力：32Mpa；發迅壓力：0.35Mpa；
1.10軸向柱塞泵：公稱壓力：31.5 Mpa；理論排量：40ml/r額定轉速：1500r/min
1.11主油表: 量程：0～40Mpa 精度：2.5級
1.12回油表：量程：0～10Mpa 精度：2.5級
2、動、靜態油缸
2.1可選連接
輪輻式力值傳感器量程：0～100KN ； 精度：0.05%
輪輻式力值傳感器量程：0～10KN ； 精度：0.05%
2.2 油缸行程：0～210mm
2.3 油缸位移傳感器：0～200mm；精度0.01mm
2.4 動態油缸振幅：0.05～0.3mm；可任意設置
2.5油源連續工作時間：不大于200H
連續工作時，水冷卻和油溫制冷，需同時開機
2.6 油缸加壓速度：0～100mm/min，可任意設置
2.7高壓油管：.高耐壓：34Mpa
2.8射流管電液伺服閥：電壓：8mA;額定壓力：21Mpa；額定流量:30L/min
四、試驗參數
（1）.大靜態加力：200KN；.大動態加力：100KN
（2）試驗頻率范圍：0.01～20Hz
（3）主要試驗波形：正玄波
（4）加荷速率：0.001KN/S～100KN/S ； 可任意設置
（5）加載速度：0.01mm/min～100mm/min ； 可任意設置
（6）試件變形位移傳感器：0～20mm，精度0.001mm
(7) 可任意設置.大力，.小力控制采集。精度10N，有手動分段加壓功能。
（8）有動態分段加壓逐級功能，共12段，可任意設置次數、變形。
三、儀器組成及原理
本儀器主要由伺服作動器、伺服液壓油源、移動式控溫環境箱、全自動伺服控制系統、計算機系統軟件、配套試驗裝置等組成。
1、伺服作動器及伺服液壓油源
主要由油箱、油泵電機組、電磁溢流閥、電磁換向閥、節留閥、儲能器、濾油器、電液伺服閥、單項閥及配流座、油源冷卻裝置、伺服油源控制面板等組成。
液壓伺服泵站：采用無泄露的*技術，壓力輸出平穩，無波動，低噪音，散熱效果好，過濾精度高，壓力超載、油溫超溫自動保護。
液壓伺服泵站：為伺服作動器提供穩定的液壓動力。
2、全自動數字伺服控制系統
該系統由測力控制系統、位移測量控制系統和應變測量系統組成，本系統全部由計算機軟件控制操作運行。
3、試驗軟件
本軟件適用于WINXP、win7、win8、win10等平臺系統，與控制系統配合，可控制試驗完成各類動態、靜態力學性能試驗，軟件自成體系，與控制系統高速數據通訊，在控制試驗系統工作的同時，繪制動態、靜態試驗要求的試驗曲線，并獨立完成各類試驗管理、數據儲存、試驗報告打印等功能。
試驗系統軟件是我公司自主研發的多功能、全自動疲勞試驗系統。本系統采用高精度的AD電子器件進行傳感器采集，并利用計算機對波形自動進行分析，實現了系統精確測量和智能控制。系統支持破損、蠕變、加載疲勞、回彈等多種試驗類型，試驗操作簡單、自動保護可靠。試驗系統軟件是加載凍融試驗機配套的專屬軟件，用戶利用軟件可方便的進行各種試驗。軟件界面直觀簡潔、操作簡單，可實現試驗數據的實時保存，保存數據格式為文本文件，以便于用戶用其它工具打開對數據進行各種分析。
試驗系統軟件界面如下圖：
