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    液壓萬能材料試驗機系統組成分析及軟件設計

    2013-09-29

    液壓萬能材料試驗機系統組成分析

    在采用微機以及傳感器技術進行試驗機系統的改造時,保留了手動加載的部分,同時增加了一條支路,試驗機的加載速率是通過電液比例閥來控制的。這樣一來,不僅能夠通過手動進行操作,還可以實現自動控制。將具有較高精度的壓力傳感器添加在進油管處,實現對系統壓力的檢測,另外,采用位移測量系統以及相應的處理技術,對數據進行自動化采集和分析處理。此時的數據采集速度快,測量的精度也較高;在數據分析和處理上,不僅更加周全,還實現了交互式處理,數據可以通過圖表、曲線等不同的方式表現出來。這樣一來,液壓萬能材料試驗機在進行信號檢測以及數據處理時,其水平更加接近現代試驗機的水平,能夠適應新形勢。

    對升級和改造后的試驗機進行分析,圖2給出了機械部分和硬件組成示意圖。主要由以下幾個部分組成:主機部分。主機部分的部件包括:工作活塞、油缸、工作臺、底座、立柱、上下移動橫梁、試樣夾持以及活動橫梁等[6]。主機部分實現的作用是將試樣夾緊和固定,實現試樣的加載。液壓部分。液壓部分的組成包括:高壓油泵、油箱、送油閥、電液比例閥、回油閥、截止閥、主機的工作油缸、測力油缸活塞、工作活塞等[6]。該部分的主要作用是對試件的夾緊和加載進行控制。檢測部分。檢測部分的組成包括:電子引伸計、負荷傳感器、光電編碼器等[6]。該部分的主要作用是對實驗對象所受的試驗力等進行檢測。數據采集處理以及控制部分。該部分包括:數據采集、控制電路、處理、打印機、計算機軟硬件系統、手動控制器件等[6]。其主要用途是實現對整個系統的控制,設置和顯示各類參數,對實驗過程以及結果進行記錄等。電氣部分。該部分包括:交流接觸器、各類繼電器、開關按鈕等[6]。其作用是開關油泵電機,對衡量升降結構的動作、限位等進行控制。

    控制系統的軟件設計 對于液壓萬能材料試驗機系統來說,軟件的好壞至關重要,它將對操作的簡易程度以及數據的可靠性產生直接影響,在某種意義上來說,軟件甚至關系到整個改造是否成功。在本次改造中,所采用的測試軟件包括五個模塊。其中,數據采集模塊實現的功能是對初始化參數進行設置,實現傳感器的調零和定標。圖形輸出模塊主要是將數據曲線反映在屏幕上,也可以將數據圖形打印出來。數據輸出模塊的功能是將所需的數據打印出來,也可以實現對數據的手工修改,依據實際情況添加或刪減一些數據,最終將數據存盤,通常情況下,處理的數據為材料性能的關鍵點數據,有些情況下也包括采集的數據中的某一部分。報告打印模塊主要是指在完成試驗之后,將一些有用的數據以及原始圖形等打印出來。

    結論

    在采用微機以及傳感器技術改造后的液壓萬能材料試驗機中,控制元件為數字比例壓力流量復合閥,它能夠通過微機軟件自動控制加載力值和速度。實現了可控的加載力值,在進行速度大負荷的測試時具有較好的效果,測試的性能十分穩定。在計算機屏幕上實現了數據的顯示,數據類型包括:變形和加載速率,變形的速度以及材料的各項特性等。所獲得的實驗結果可以整理成報表,具有直觀性的特點,實時性能較好。在新系統中,實驗結果可以通過打印機打印出來,也可以采用繪圖儀繪制出相應的試驗曲線,只要能夠顯示于屏幕上,即可打印成報表。實驗報告等可以實現批量打印以及存儲,有利于完整的保存。由于在改造過程中依然保留了手動加載的環節,整個系統不僅能夠實現自動化操作,也可以實現手動操作,其控制的靈活性大大加強。對試驗機改造成功與否進行判斷,主要依據是檢查最后的測試數據精度以及試驗曲線,如果精度達到了規定的要求,試驗曲線準確,則說明改造是成功的。


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