一种控制系统技术方案

本文公布了一种控制系统，设置有控制机构；所述控制机构设置为与驱动机构连接，所述控制机构设置有控制电路，所述控制机构设置为输出启动测试指令给所述驱动机构，并设置为实时读取所述十字板测试组件的转角值和对应的扭矩值；其中，驱动机构设置在定位机构上，所述驱动机构设置有十字板测试组件，所述十字板测试组件设置为插入到待测粘土并测量其剪切强度；本申请涉及但不限于粘土测试设备，应用本申请能够有效克服现有技术中存在的缺陷，能够实现高含水量的软弱粘土的剪切强度测试，能够有效保证最终测试结果的精度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及但不限于粘土测试设备，尤其是一种控制系统。
技术介绍
现有技术中，十字板剪切试验，是一种用十字板测定饱和软粘性土不排水抗剪强度和灵敏度的试验，其属于原状强度测试中的一种；具体将十字板头由钻孔压入孔底软土中，以均匀的速度转动，通过一定的测量系统，测得其转动时所需之力矩，直至土体破坏，从而计算出土的抗剪强度。上述具体测试过程中，待测粘性土需提供足够的支撑反力，才能保证测试顺利进行。目前，在海洋深水环境下，浅土层均为高含水量的软弱粘土，该类土的剪切强度是深水岩土工程勘察中一个需要确定的重要力学指标。然而，上述剪切强度的具体测试过程中，浅层软弱粘土的抗剪强度并不能够为常规原位十字板剪切试验的测试装备提供足够的支撑反力；因此，现有技术中的十字板剪切实验设备并不能够实现上述浅土层的剪切强度测量。基于此，本领域的技术人员也尝试通过其他方式测量上述高含水量的软弱粘土；具体通过塑料管从箱式取样器中套取一定管柱的待测粘土，通过塑料管的管壁限制粘土以避免产生大范围的流动，进而在塑料管内测得上述待测粘土的剪切强度；上述测试过程为存在有如下缺点：测试为人工逐点测试，且仅能记录剪切强度的峰值，不能实现连续追踪测试；测试为竖直定向测试，不能实现水平定位，以及不能实现同一平面的多点测试，测试结果误差大；塑料管的管柱取样操作涉及有二次取样操作，对待测粘土的扰动性大，影响最终测试结果的准确性。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是提供一种控制系统，能够有效克服现有技术中存在的缺陷，能够实现高含水量的软弱粘土的剪切强度测试，能够有效保证最终测试结果的精度。为解决上述技术问题，本申请提供了一种控制系统，设置有控制机构；所述控制机构设置为与驱动机构连接，所述控制机构设置有控制电路，所述控制机构设置为输出启动测试指令给所述驱动机构，并设置为实时读取所述十字板测试组件的转角值和对应的扭矩值；其中，驱动机构设置在定位机构上，所述驱动机构设置有十字板测试组件，所述十字板测试组件设置为插入到待测粘土并测量其剪切强度。上述控制系统，还可具有如下特点，所述十字板测试组件设置有连杆、十字板；其中，所述连杆的顶端设置为连接所述驱动电机的输出轴端，所述连杆的底端设置为连接所述十字板；所述驱动电机的正转设置为测试粘土的原状剪切强度、扰动强度，所述驱动电机的正反转设置为扰动待测试粘土并获取扰动土样；所述十字板测试组件设置有传感器，所述传感器设置为实时检测所述十字板所受扭矩值并输送给所述控制电路；所述控制电路设置为，接收存储所述传感器的检测扭矩值，并显示于所述控制电路所连接的显示器上。上述控制系统，还可具有如下特点，所述控制电路连接有控制信号发生装置，所述控制信号发生装置设置为提供控制信号，并设置为通过所述控制电路控制生成相应控制信号；所述控制电路连接有传感器信号调节装置，所述传感器信号调节装置设置为，对传感器输出的电信号进行滤波放大操作；所述控制电路连接有测量信号采集装置，所述测量信号采集装置设置为，采集所述传感器信号调节装置输出的信号，并以数字量形式输出至控制机中；所述控制电路连接有控制机，所述控制机设置为，计算所述测量信号采集装置输出的数字量形式的信号，得出剪切强度岁时间变化曲线并显示至屏幕上。上述控制系统，还可具有如下特点，所述定位机构设置有水平定位结构与竖直定位结构；其中，所述水平定位结构设置有相互垂直的第一导轨组和第二导轨组，所述第一导轨组设置在所述设备支架的上表面，所述第二导轨组设置在所述第一导轨组的上方，所述第一导轨组、第二导轨组均设置有两个平行设置的单轨；所述第二导轨组的下表面设置有第一滑槽，所述第一滑槽设置为套设安装所述第一导轨组，并设置为引导所述第二导轨组，沿所述第一导轨组滑动；所述第二导轨组的上表面设置有支撑板，所述支撑板设置为连接支撑所述竖直定位结构；所述支撑板的下表面设置为第二滑槽，所述第二滑槽设置为套设安装所述第二导轨组，并设置为引导所述支撑板，沿所述第二导轨组滑动。上述控制系统，还可具有如下特点，所述竖直定位结构设置有第三导轨组和定位圆盘，所述定位圆盘的转轴处设置有齿轮结构，所述第三导轨组相应设置有齿条结构；所述定位圆盘的转动动作，设置为通过齿轮齿条配合，实现沿所述第三导轨组的竖直滑动动作；所述定位圆盘与所述第三导轨组之间设置有滑套；所述滑套设置为，套设在所述第三导轨组外侧，连接所述定位圆盘，限制所述定位圆盘脱离所述第三导轨组，以及随同所述定位圆盘竖直滑动；所述滑套的外侧还连接有电机托板，所述电机托板设置为安装所述驱动机构的驱动电机；所述第三导轨组还设置有数值标尺，所述竖直标尺设置在驱动电机一侧，所述竖直标尺设置为观测所述驱动机构的下降距离。本申请上述技术方案具有如下有益效果：本技术提供的上述技术方案，能够有效解决陆上常规十字板剪切装置无法直接测试深水浅层软弱粘土不排水抗剪强度的缺陷；通过将箱式取样器直接置于装置底部，能够实现直接对箱中待测软粘土进行测试，能够有效规避现有十字板剪切强度测试方法中需用取样管进行“二次取样”的步骤，减小土样的扰动，使测试结果更为真实地反映软粘土在海床中力学状态；通过转角-强度曲线图形实时显示软弱粘土的强度随转角的变化过程，使得测试结果更加直观，并能够得出连续的变化过程，为后期的监测分析提供全面的数据。另外，除了能够进行海洋深水的剪切强度试验外，本申请还可以进行软弱粘土的灵敏度和触变性试验，能够有效提高本申请的适用广泛性：并能够通过在完成原状强度测试后，控制电机匀速转动使软弱粘土完全扰动，并进行相应的扰动强度，能够有效地规避人工扰动土样导致测试数据离散性大、测试结果不客观的缺陷。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本技术实施例的结构示意图一；图2为本技术实施例的结构示意图二；图3为本技术实施例的结构示意图三；图4为本技术实施例的剪应力随转角变化曲线示意图。具体实施方式下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。结合图1、图2以及图3所示，本技术实施例提供了一种控制系统，以及提供了一种包含上述控制系统的剪切强度测试装置；其中，控制系统设置有控制机构，控制机构设置为与驱动机构连接，所述控制机构设置有控制电路，所述控制机构设置为输出启动测试指令给所述驱动机构，并设置为实时读取所述十字板测试组件的转角值和对应的扭矩值；其中，驱动机构设置在定位机构上，所述驱动机构设置有十字板测试组件，所述十字板测试组件设置为插入到待测粘土并测量其剪切强度；本技术上述方案中的驱动机构设置有驱动电机9，十字板测试组件设置有连杆、十字板11；其中，连杆的顶端设置为连接驱动电机9的输出轴端，连杆的底端设置为连接十字板；其中，驱动电机9的正转设置为测试粘土的原状剪切强度、扰动强度，驱动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制系统，其特征在于，设置有控制机构；所述控制机构设置为与驱动机构连接，所述控制机构设置有控制电路，所述控制机构设置为输出启动测试指令给所述驱动机构，并设置为实时读取十字板测试组件的转角值和对应的扭矩值；其中，驱动机构设置在定位机构上，所述驱动机构设置有十字板测试组件，所述十字板测试组件设置为插入到待测粘土并测量其剪切强度。

【技术特征摘要】
1.一种控制系统，其特征在于，设置有控制机构；所述控制机构设置为与驱动机构连接，所述控制机构设置有控制电路，所述控制机构设置为输出启动测试指令给所述驱动机构，并设置为实时读取十字板测试组件的转角值和对应的扭矩值；其中，驱动机构设置在定位机构上，所述驱动机构设置有十字板测试组件，所述十字板测试组件设置为插入到待测粘土并测量其剪切强度。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述十字板测试组件设置有连杆、十字板；其中，所述连杆的顶端设置为连接所述驱动电机的输出轴端，所述连杆的底端设置为连接所述十字板；所述驱动电机的正转设置为测试粘土的原状剪切强度、扰动强度，所述驱动电机的正反转设置为扰动待测试粘土并获取扰动土样；所述十字板测试组件设置有传感器，所述传感器设置为实时检测所述十字板所受扭矩值并输送给所述控制电路；所述控制电路设置为，接收存储所述传感器的检测扭矩值，并显示于所述控制电路所连接的显示器上。3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述控制电路连接有控制信号发生装置，所述控制信号发生装置设置为提供控制信号，并设置为通过所述控制电路控制生成相应控制信号；所述控制电路连接有传感器信号调节装置，所述传感器信号调节装置设置为，对传感器输出的电信号进行滤波放大操作；所述控制电路连接有测量信号采集装置，所述测量信号采集装置设置为，采集所述传感器信号调节装置输出的信号，并以数字量形式输出至控制机中；所述控制电路连接有控制机，所述控制机设置为，计算所述测量信号采集装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周松望，胡晓明，董明明，周杨锐，刘宾，王建华，蒋正波，王虎刚，佘稳，李光耀，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11