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液壓試驗機工作原理介紹

來源:昆山海達精密儀器有限公司   2011年08月10日 10:06  

液壓試驗機工作原理介紹:


液壓試驗機
主要用作塑料、混凝土、水泥等非金屬材料的壓縮試驗、適用于工程建造、塑料加工、等非金屬材料出廠產(chǎn)品檢測,本系列液壓試驗機用途范圍廣,檢測標準穩(wěn)定,適用壽命也相當持久,濟南銳瑪機械設(shè)備有限公司技術(shù)部專業(yè)分析介紹工作原理。
材料試驗是現(xiàn)代電子技術(shù)與機械傳動技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,是充分發(fā)揮了機電各自特長而構(gòu)成的大型精密測試儀器,可對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲、剝離、剪切等多項性能試驗,且有測量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點。工作可靠,效率高,可對試驗數(shù)據(jù)進行實時顯示記錄、打印。
    液壓試驗機是由測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及電腦(電腦系統(tǒng)型拉力試驗機)等結(jié)構(gòu)組成。
一.材料試驗機的測量系統(tǒng)
   1.力值的測量
    通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)測量,zui常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。
所謂應(yīng)變片式傳感器,就是由【應(yīng)變片】、彈性元件和某些附件(補償元件、防護罩、接線插座、加載件組成),能將某種機械量變成電量輸出的器件。應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國內(nèi)外種類繁多,主要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。
    從材料力學上得知,在小變形條件下,一個彈性元件某一點的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比,也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例,當傳感器受到拉力P的作用時,由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片,因為彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比例,故此將應(yīng)變片接入測量電路中,即可通過測出其輸出電壓,從而測出力的大小。
    對于傳感器,一般采用差動全橋測量,即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路,R1、R2、R3、R4,實際為阻值相等的4片(或8片)應(yīng)變片,即R1=R2=R3=R4,當傳感器受到外力(拉力或壓力)作用時,傳感器彈性元件產(chǎn)生應(yīng)變而使各電阻值發(fā)生變化,其變化值分別為△R1△、R2、△R3、△R4,結(jié)果原來平衡的電橋,現(xiàn)在不平衡了,橋路就有電壓輸出,設(shè)△E
則△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U
式中U為外電源供給橋路的電壓
進一步簡化有
△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U
將△Ri/Ri=Kεi代上上式
則有 △E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)
    簡單來說,外力P引起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形,導(dǎo)致電橋的不平衡,從而引起傳感器輸出電壓的變化,我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。
    一般來說,傳感器的輸出信號都是非常微弱的,通常只有幾個mV,如果我們直接對此信號進行測量,是非常困難的,并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大,放大后的信號電壓可達10V,此時的信號為模擬信號,這個模擬信號經(jīng)過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,然后進行數(shù)據(jù)處理,至此,力的測量告一段落。
   2.形變的測量
    通過形變測量裝置來測量,它是用來測量試樣在試驗過程中產(chǎn)生的形變。
    該裝置上有兩個夾頭,經(jīng)過一系列傳動機構(gòu)與裝在測量裝置頂部的【光電編碼器】連在一起,當兩夾頭間的距離發(fā)生變化時,帶動光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn),光電編碼器就會有脈沖信號輸出。再由處理器對此信號進行處理,就可以得出試樣的變形量。
   3.橫梁位移的測量
    其原理同變形測量大致相同,都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量。
二.材料試驗機的驅(qū)動系統(tǒng)
    主要是用于試驗機的橫梁移動,其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機,電機經(jīng)過減速箱等一系列傳動機構(gòu)帶動絲桿轉(zhuǎn)動,從而達到控制橫梁移動的目的。通過改變電機的轉(zhuǎn)速,可以改變橫梁的移動速度。
三.材料試驗機的控制系統(tǒng)
    顧名思義,就是控制試驗機運作的系統(tǒng),人們通過操作臺可以控制試驗機的運作,通過顯示屏可以獲知試驗機的狀態(tài)及各項試驗參數(shù),若該機帶有電腦的話,也可以由電腦實現(xiàn)各項功能并進行數(shù)據(jù)處理分析、試驗結(jié)果打印。試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,它通過計算機背后的串口(COM口)進行通信,此技術(shù)比較成熟、可靠,使用方便。
四.液壓試驗機電腦
    用來采集和處理分析數(shù)據(jù)。進入試驗界面后,電腦會不斷采集各樣試驗數(shù)據(jù),實時畫出試驗曲線(常用力--位移的曲線),自動求出各試驗參數(shù)及輸出報表。
五、質(zhì)量保證
    設(shè)備在訂貨方正式驗收合格后、視為正式交貨。設(shè)備三包期為正式交貨之日起一年。在三包期內(nèi),供貨方對設(shè)備出現(xiàn)的各類故障及時免費維修服務(wù),對非人為造成的各類零件損壞,及時免費更換。保修期外設(shè)備在使用過程中發(fā)生故障,供貨方及時對訂貨方服務(wù),積極協(xié)助訂貨方完成維修任務(wù)。

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