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力學試驗機的工作原理和組成系統

發布日期:2022-01-04

力學試驗機是現代電子技術與傳統機械傳動技術相結合的產物,充分發揮機電各自特長而構成的精密測試儀器,可對各種材料進行拉伸、壓縮、破裂、彎曲、剝離、撕裂等多項性能試驗,且有測量范圍寬、精度高、響應快等特點。工作可靠,效率高,可對試驗數據進行實時顯示記錄、打印。力學試驗機系統分為:測量系統、驅動系統、控制系統及軟件系統。

一、控制系統

控制系統,是指控制試驗機運作的系統,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及各項試驗參數。若力學試驗機配備有計算機,也可以由計算機實現各項功能并進行數據處理分析、試驗結果打印。力學試驗機同計算機之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,即通過計算機背后的串口(COM號)進行通信,筆記本電腦可通過USB-RS232轉接線實現通信,此技術比較成熟、可靠,使用方便。

二、驅動系統

主要是用于力學試驗機的橫梁移動,其工作原理是由伺服系統控制電機,電機經過減速箱等一系列傳動機構帶動絲桿轉動,從而達到控制橫梁移動的目的。通過改變電機的轉速,可以改變橫梁的移動速度。

三、測量系統

1、力值的測量

通過測力傳感器、放大器和數據處理系統來實現測量,zui常用的測力傳感器是應變片式傳感器。所謂應變片式傳感器,就是由應變片、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。應變片式的拉、壓力傳感器國內外種類繁多,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。

2、變形的測量

通過變形測量裝置來測量,它是用來測量試樣在試驗過程中產生的形變。 該裝置上有兩個夾頭,經過一系列傳動機構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生變化時,帶動光電編碼器的軸旋轉,光電編碼器就會有脈沖信號輸出。再由單片機對此信號進行處理,就可以得出試樣的變形量。

3、橫粱位移的測量

橫粱位移的測量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來獲得橫梁的位移量。

四、軟件系統

利用計算機編程技術,將采集得到的數據,進行分析處理,以更直觀的形式呈現在我們面前。進入上海益環儀器為客戶量身定做的軟件界面后,電腦會不斷采集各樣試驗數據,實時畫出試驗曲線,自動求出各試驗參數和打印測試報表。


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