随着时代的变迁，在客观需求的促使下，土工试验技术越来越成熟和细致，土工试验也是解决工程问题的一个基本的手段。对土性和力学反映的量化描述是通过必不可少的试验来得到的。固结实验又是土工试验里基本的试验方法。智能一维固结试验仪与常规的扛杆式固结仪，气压式固结仪，同一个目的用以测定土的各种压缩性指标，但因考虑到建筑物构筑的施工应力状态与常规试验的应力状态有所不同，因此研发等应变控制的固结试验法更符合工程实际。这在国外的岩土工程试验仪器中也有所介绍。
等应变连续加荷试验可适用饱和土和非饱和土的砂土，粉土，粘性土以及人工填土和环境土。
1 仪器主要特点与主要技术参数
1. 组成部分
1.1.1 固结容器除了常规的结构外，底部增添孔隙水压力传感器和密封器件；
1.1.2 荷重传感器与机电闭环控制系统加荷装置；
1.1.3 不同加荷速率条件下试样位移量自动检测系统；
1.1.4 无线通讯技术的传输模块；
1.1.5 等应变控制和应力分级加荷控制的固结试验软件
1.2仪器的主要技术参数
1.2.1 土样面积30Cm2，高20mm
1.2.2. 固结压力 0~3200Kpα F.S. 0.3%
1.2.3. 位移量 0~15mm，分辨率0.001mm
1.2.4. 加荷速率0.001~3mm/min
1.2.5 孔隙压力 0~1Mpa 分辨率1Kpa
1.2.6 加载量程：0-20mm
2 基本原理
本仪器的控制系统采用高速32位ARM处理器+高速高精度24位AD采集芯片（图4）。通过AD7176-2快速建立、高度精确、高分辨率、多路复用的Σ-Δ 型模数转换器(ADC) ，适合低带宽输入信号。可以实现通道扫描数据速率为50 kSPS( 建立时间为20 μs)，得到17 个无噪声位的完全建立数据。其数据采集频率为每秒200次，采集精度在传感器满量程范围内小于千分之一。本系统在控制软件中设置步进电机速度的调整周期为10毫秒。系统设置软件定时10毫秒中断一次，对采集的当前压力与目标压力进行比较，执行PD算法，对电机速度进行控制。经过实际调试验证，能在2秒内加载到目标压力，控制精度误差在1%以内，完全达到固结实验规范要求。
加载应力控制实现，系统通过快速实时采集压力传感器当前压力，与实验前预设的压力值进行比较，计算出压力偏差，再根据压力偏差计算出合适的电机加载速度，然后驱动电机进行加载控制，能实现越接近目标压力，速度运行越慢，防止压力过冲，在应力控制范围内形成闭环控制。
在应变实验过程中，控制步进电机旋转角度，根据齿轮减速比与涡杆螺距计算出电机加载的刚性位移量，通过根据传感器当前压力值计算出压力传感器本身的变形量，然后得出土样实际变形量。用千分表进行标定检测，实际测量值精度误差小于0.001mm，从而更好的控制实验。
为了使操作更方便，本系统使用了480*270点阵的触摸屏进行显示数据和触控操作，让操作人员操控设备时象使用手机一样简便。系统内置零点限位接近开关，在实验完成后，仪器能自动将土样容器下降至零位位置，方便进行实验后的清理工作及下次实验的准备工作。还有8G容量SD存储单元，可帮助我们实现脱离电脑完成固结实验。只需实验完成后数据传输至电脑进行数据处理，而后完成实验报告结果，在使用上位机软件对设备上传的实验数据进行数据处理，曲线显示，生成实验报表并进行记录归档。
3 试验操作步骤
①将固结容器底部连接孔隙水压力传感器的阀门打开，用无气泡排除底部滞留的气泡。并将透水板用无气泡水饱和，使水盖底部透水板，透水板上放薄滤纸。
②在固结容器内放置护环、透水板和薄型滤纸，将带有试样 的环刀装入护环内，底部安装O型圈和密封压板，与底座密封，放上导环、试样上依次放上薄型滤纸、透水板和加压上盖，并将固结容器置于加压框架正中，使加压上盖与加压框架中心对准压力传感器。
③施加1kPa的预压力使试样与仪器上下各部件之间接触。
④向水槽中注水浸没试样。
⑤做分级应力加载试验时需确定要施加的各级压力，压力等级为25、50、100、200、400、800、1600、3200kPa。
⑥做应变连续加荷时需要选择适宜的应变速率。其标准应使在试验时的任何时间试样底部产生的孔隙水压力为施加垂直应力的3%-20%。试验时，可以按照需求调整应变速率。
⑦接通控制系统、采集系统和加压设备的电源，预热30 min,采集初始读数，施加轴向荷载，使产生轴应变。
⑧数据采集时间间隔，根据需要设施时间间隔，也可以选择系统设定的时间间隔，采集竖向压力，孔隙压力和变形值。
⑨连续加荷一直到预期盈力或应变为止。当轴向荷载加荷完成后，在轴向荷载不变或变形不变的条件下使孔隙水压力消散。
⑩试验结束后吸取容器中的水，迅速拆除仪器各部件，取出整块试样，清洗容器。
