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试验机变形测量工作原理和度

时间:2017-09-26作者:中科路建

材料试验是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了机电各自特长而构成的大型测试仪器,可对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性能试验,且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作,,可对试验数据进行实时显示记录、打印。

试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑(电脑系统型拉力试验机)等结构组成。

应变式引伸计是由弹性元件和粘贴在它上的应变片组成的,当引伸计移动臂受力时,引起弹性体变形并使粘贴在它上面的应变片电阻值发生变化,原来平衡的电桥失去平衡输出一个正比于变形的电压信号输出,由于引伸计输出的电信号微弱,经放大后才能达到要求的值,这个工作由由A/D转换器放大和转换,然后送到单片计算机进行处理,以直读的方式进行显示,同时通过RS232传输到计算机,进行数据处理。

试验机凭借的性能经过几年的市场考验,都处于脱销状态但是在经过我们的使用往往会遇到多种因素导致试验机的性能及性失灵,在此我们通过5点来进行剖析希望能对大家有所帮助。

1.首先就是试验机的测控系统(也就是软件和硬件),目前市场上大部分拉力机的测控系统采用的是8位的单片机控制,采样速率低,且抗干扰能力差,另外就是AD转换器,如果AD转换器的位数也就是分辨率低的话。那么测量也不会准。开源仪器的测控系统采用世界进的32位ARM技术研制的控制器HytestV6.0。此控制器是基于32位ARM平台,并运行本公司研制的时时多任务操作系统,是程序运行更加平稳,系统更加稳定。采样速率可达每秒200次,在加上24位的低燥声高速AD转换器,使整个测控系统更加,高稳定性的控制整个试验过程,上位机的软件为开源仪器历时2年研制的全数字三毕环控制软件,有两种控制方式

a.PID控制调节方式

b.模湖控制调节方式(业界)。

使整个试验过程可达到恒力值控控制,恒位移控制,恒变形控制,低频疲劳控制,和程序任意控制。

2.其次就是试验机的力值传感器,因为传感器的好坏决定了试验机的精度和测力稳定性,目前市场上的拉力机用传感器小力值一般用S型传感器,大力值一般用轮輻式传感器,传感器内部一般为电阻应变片式,如果应变片精度不高或固定应变片用的胶抗老化能力不好在或者传感器的材料不好都将影响传感器的精度和使用寿命。开源仪器所采用的传感器为世界箸名传感器制造商美国铨力传感器,该传感器精度高,线性好,性能非常稳定,几十年都不会变化。

3.接着就是试验机的传动系统,目前市场上的试验机传动系统有的采用减速机,有的采用普通皮带,这两种传动方式的主要弊端:前种需要定期加润滑油,后种则不了传动的同步性影响试验结果。开源仪器的试验机传动系统采用全圆弧同步带减速,了传动的同步精度,传动精度高,,传动平稳,燥声低,不用维护使用寿命长。

4.再次就是驱动传感器运动的部件滚珠丝杆,因为丝杆如果有间隙的话将来做出的试验数据,将直接影响试验的变形和断后伸长率。目前市场上的试验机有的丝杆是用T形普通丝杆,这样的话一是间隙比较大,二是磨擦力比较大使用寿命短,表面淬火硬度为HRC58-62,使用寿命可达几十年。并且精度不变。

5.就是试验机的动力源(电机)也叫马达,目前市场上有的试验机采用普通三相电机或变频电机,这种电机采用模拟信号控制,控制反应慢,定位不准确,一般调速范围窄。有高速就没了低速或有低速就没了高速,并且速度控制不准确,开源仪器所用的电机为日本松下全数字交流伺服电机,控制方式采用全数字脉冲控制,调速范围广,可达0.001-1000MM/MIN,控制定位准确,反应快,0.01秒可加到满速度,该电机能满量程速度控制准确,且使用寿命长,可达几十年,且不用维护。
 

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