一种钻孔剪切试验数据自动采集控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种钻孔剪切试验数据自动采集控制系统。它包括用于采集剪切头剪切应力并转化为数字信号的数据采集系统、用于接收数字信号和用于电机控制信号的自动化控制系统、以及用于根据控制信号驱动剪切头进行剪切的电机驱动系统，所述数据采集系统包括依次串联的压力传感器、信号处理模块和数据采集模块，所述电机驱动系统包括电机和控制电机转动速度的电机驱动模块，所述数据采集模块的数据输出端连接自动化控制系统的数据输入端，所述自动化控制系统的控制信号输出端连接电机驱动模块信号输入端，所述电机驱动模块的信号输出端连接电机的驱动端。本发明专利技术操作简便、工作性能稳定、试验成功率高，减少了试验的人员数量和劳动强度，提高了试验效率。

An automatic data acquisition and control system for borehole shear test data

The invention discloses an automatic data acquisition and control system for drilling shear test data. It includes a data acquisition system for collecting shear head shear stress and converting to digital signals, an automatic control system for receiving digital signals and used for motor control signals, and a motor drive system for cutting a shear head based on a control signal. The data acquisition system includes a sequence of pressure in series. The motor drive system includes the motor and the motor driving module that controls the rotational speed of the motor. The data output end of the data acquisition module connects the data input end of the automatic control system, and the output end of the control signal of the automatic control system connects the motor. The signal output end of the motor driving module is connected with the driving end of the motor. The invention has the advantages of simple operation, stable working performance, high test success rate, reduced number of test personnel and labor intensity, and improved test efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种钻孔剪切试验数据自动采集控制系统
本专利技术属于岩土性能数据采集
，具体涉及一种钻孔剪切试验数据自动采集控制系统。
技术介绍
钻孔剪切试验(BoreholeShearTest，简称BST)是一种在预钻孔内的侧壁进行剪切试验获得土体粘聚力和内摩擦角的原位测试方法，可应用于桩基承载力，边坡、挡墙、深基坑设计以及滑坡地质调查等工程。与室内直剪试验相比，钻孔剪切试验在现场钻孔中直接进行剪切试验，避免了对试验土体的扰动，对难以取样的饱和状态的黏土、粉土和砂土等，钻孔剪切试验的优势更加明显。因此，钻孔剪切试验受到岩土专业工程师和科研者的喜爱，近年在国内的应用研究越来越广泛。现有的剪切试验设备如图1所示，通过气罐1、输气管2对剪切头3施加压力，由手摇式的涡轮结构4驱动剪切头进行剪切，采用压力表5显示剪切应力，通过人工手动记录剪切应力，该设备自动化和智能化程度较低，在试验过程中主要存在问题如下：1、人工手摇剪切速率不均，致使试验成功率低：一级压力试验均需要1人连续摇动手柄，转速须保持约2转/秒，共400～800转，时长3～5分钟，每一试验点共需进行5级压力试验，总耗时30～60分钟；由于劳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻孔剪切试验数据自动采集控制系统，其特征在于：包括用于采集剪切头剪切应力并转化为数字信号的数据采集系统、用于接收数字信号和用于电机控制信号的自动化控制系统、以及用于根据控制信号驱动剪切头进行剪切的电机驱动系统，所述数据采集系统包括依次串联的压力传感器(6)、信号处理模块(7)和数据采集模(10)块，所述电机驱动系统包括电机(13)和控制电机转动速度的电机驱动模块(12)，所述数据采集模块(10)的数据输出端连接自动化控制系统的数据输入端，所述自动化控制系统的控制信号输出端连接电机驱动模块(12)信号输入端，所述电机驱动模块(12)的信号输出端连接电机(13)的驱动端。

【技术特征摘要】
1.一种钻孔剪切试验数据自动采集控制系统，其特征在于：包括用于采集剪切头剪切应力并转化为数字信号的数据采集系统、用于接收数字信号和用于电机控制信号的自动化控制系统、以及用于根据控制信号驱动剪切头进行剪切的电机驱动系统，所述数据采集系统包括依次串联的压力传感器(6)、信号处理模块(7)和数据采集模(10)块，所述电机驱动系统包括电机(13)和控制电机转动速度的电机驱动模块(12)，所述数据采集模块(10)的数据输出端连接自动化控制系统的数据输入端，所述自动化控制系统的控制信号输出端连接电机驱动模块(12)信号输入端，所述电机驱动模块(12)的信号输出端连接电机(13)的驱动端。2.根据权利要求1所述的钻孔剪切试验数据自动采集控制系统，其特征在于：所述信号处理模块(7)包括串联的信号放大模块(8)和滤波模块(9)，所述信号放大模块(8)输入端连接压力传感器(6)输出端，滤波模块(9)输出端连接数据采集模块(10)输入端。3.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈峥，谢凡，彭俊伟，陈蒙，于廷新，储团结，吴瑞熙，张其颖，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42