试验设备按其测量方式，可分为两类：开口钢环式、电测式及轻便式。
一、开口钢环式十字板剪切仪
开口钢环式十字板剪切仪，是以蜗轮旋转已插入土中的十字板头，借开口钢环测出抵抗力矩，计算土的抗剪强度。其设备如图5-1所示。主要部件有：十字板头及上部轴杆连接部件；轴杆、钻杆、套管；施测扭力装置。
1.十字板头及上部轴杆连接部件
十字板头，如图5-1 所示，是由断面呈十字形的相互直交的四个翼片组成。十字板高度H和直径D的比值范围为1～5，常用值为2。我国常采用的几种十字板规格如表5-1。
为防止十字板插入土层后引起过大扰动，板头顶端做成刃口外，翼片也不宜过厚，一般2～3mm。在软土层中，常采用大尺寸的板头；对稍硬土层，采用50mm×100mm规格板头。
轴杆与十字板头连接在一起。为测出与十字板头一起插入土层中的轴杆部分消耗的扭力，常在板头上端与轴杆相接处，加一个离合式接头，也可采用牙嵌式接头。
图5-1 开口钢环式十字板剪切仪
表5-1 我国常用几种开口钢环式十字板剪切仪参数
图5-2 开口钢环测力装置
2.轴杆、钻杆和套管
轴杆直径为 ϕ20mm，上接钻杆下连十字板头。钻杆的直径一般用ϕ42mm。轴杆、钻杆是扭力的传力杆，要求直而不弯。套管起护壁和反扭力作用，常用ϕ127mm的套管。
3.施、测(扭)力装置
十字板剪切仪是借助于固定在底板(固定于套管上)的蜗轮转动，带动蜗杆、钻杆和轴杆，使插入土层中的十字板头扭转，所施扭力的大小，通过蜗轮上开口钢环的变形，计算得出。其主要的组成部件有(图5-2)：
(1)传动部分：由蜗轮、蜗杆(带齿轮导杆)、开口钢环、转盘、底盘和固定套等组成。固定套有锁紧装置，与底板钮紧。
(2)底座部分：由底座和压圈等组成，系将传动部分固定在套管上的连接装置。
(3)其他还有特制键、接头、导轮、扳手、百分表等。
二、电测式十字板剪切仪
电测式十字板剪切仪与开口钢环式十字板剪切仪的主要区别在于：其测力设备不用钢环，而是在十字板头上方连接处贴有电阻应变片的受扭力的传感器。通过电缆将传感器信号传至地面的电阻应变仪或数字测力仪，然后换算十字板剪切的扭力大小；传感器能反映十字板头的受力情况，消除了轴杆与土体之间、传力机械等的阻力，以及塌孔对土层的扰动；可不必进行钻杆和轴杆校正。相对而言，电测式十字板剪切仪操作简单、试验成果也比较稳定，因而得到广泛应用。
电测式十字板剪切仪的设备由以下几部分组成：
(1)压入主机：能将十字板头垂直压入土层中。
(2)十字板头：十字板的直径D=50mm，高H=100mm，板厚2mm，刃口为60°，轴杆直径为13mm，轴杆长度为500mm。
(3)扭力传感器：如图5-3所示传感器(电阻式)应具有良好的密封和绝缘性能，对地绝缘电阻不应小于200MΩ。传感器应事先率定。
图5-3 电测式十字板头结构示意图
(4)量测扭力仪表：静态电阻应变仪(精度为5με)或数字测力仪(精度为5N)。
(5)施加扭力装置：由蜗轮蜗杆、变速齿轮、钻杆夹具和手柄等组成。手摇柄转动一圈正好使钻杆转动一度。
(6)其他：钻杆、水平尺和管钳等。
三、轻便式十字板剪切仪
轻便式十字板剪切仪是一种在开口钢环式十字板剪切仪基础上改造简化的设备。不用钻探设备钻孔和下套管，只用人力将十字板压入试验深度，并人力施加扭力。靠固定在旋转把手上的拉力钢环测定扭力矩。设备全重只有20kg，便于携带，容易使用，适用于饱和软土地区中、小型工程地质勘察。
十字板头的规格常用H×D=100mm×50mm，板厚2mm，刃口60°。采用离合式连接方式。施测扭力装置有铝盘、钢环、旋转手柄、百分表等。
经南京水利科学研究所等单位进行的对比试验表明，测试结果与开口钢环式十字板剪力仪基本接近。