电子万能试验机的发展现状

第一篇：电子万能试验机的发展现状

江都区昌隆试验机械厂

电子万能试验机的发展现状

电子万能材料试验机的发展现状及趋势

一、材料试验机的发展现状

目前国内外生产的材料试验机根据加载方式和控制方式的不同,主要有三代产品:机械式、液压式和电子式。机械式材料试验机的生产,目前基本处于停滞状态;产生于十九世纪初的液压式万能材料试验机承受负载的能力大,而且釆用液压加载时加载平稳,无冲击现象。上世纪七十年代初期,电一液伺服万能材料试验机问世。电子万能材料试验机是近年来发展比较快的一种材料试验机,是广泛使用的标准测试设备,在材料的质量检验和材料科学研究中,都要用它来进行力学性能测试。主要是采用机电一体化设计,主要由传感器、伺服驱动器、数据采集装置、计算机等构成,利用计算机控制试验机的测试过程,并用计算机处理由数据采集装置采集到的信号,从而得到材料的强度极限和屈服极限等性能参数;同时可以使用计算机进行精度的闭环控制。相比传统试验机其自动化程度更高,加载的精确程度更高,应用范围更广,人机交互更为方便。

1、国内试验机的发展现状

我国计量检测事业的历史悠久,但中国试验机制造行业的发展起步比较晚,产生于20世纪50年代,经过60多年的努力,我国材料试验机的制造从无到有,从静态到动态,已经初具规模,有效的促进了国民经济和国防建设的发展。

我国材料试验机的发展阶段可分为:五十年代主要从国外引进，江都区昌隆试验机械厂

六十年代仿制为主,七十年代定型并大量生产,八十年代有了新产品的研发,改革开放以后吸收国外一些先进技术进行幵发。在九十年代以前,国内试验机企业以国营企业为主,如长春试验机制造厂、济南试验机厂等,九十年代以后,由于我国实行了市场经济,民营企业逐渐登上了试验机制造行业的舞台,如江都区昌隆试验机械厂等,民营企业的发展对试验机制造业的繁荣和发展起到了重要作用。

20世纪50年代生产的材料试验机主要是机械式试验机,例如机械式拉力试验机、机械万能材料试验机、塑料拉力机、橡胶拉力机、安全带万能试验机等。机械式材料试验机一般具有足够的精度和稳定性,可以实现无极调速。但加载能力不大,调整和控制加载速率比较困难。

20世纪60年代,出现了液压式试验机,如液压拉力试验机和液压万能材料试验机。由于采用了液压系统施加载荷,因此加载能力较高、加载平稳、加载测量范围宽、容易实现双向和三向加载。同时还增加了一些新装置,如定速加载装置、应力、应变自动记录装置等。因此液压式试验机比机械式试验机在性能上有了很大提高。

20世纪70年代,由于橡胶和塑料等高分子材料的不断发展,非金属材料试验机逐渐发展起来。同时随着电子技术的采用,出现了电子式材料试验机。这类试验机是将电子技术应用于加载系统和变形测量系统,对加载量和变形量进行精确的测量、控制和记录,对实验结果进行数据处理和曲线显示。对加载和变形的控制,既可以釆用电子线路控制,也可以采用计算机控制来实现。这类材料试验机测量精度高，江都区昌隆试验机械厂

加载范围宽,操作方便,但价格昂贵。

1985年长春试验机研究所试制的200t电一液伺服试验机,是中国第一台机电一体化、低应变率、大吨位电一液伺服试验机。该试验机采用电子计算机控制的电一液伺服系统,可以实现对载荷、变形和位移的控制,同时可以进行数据采集、数据处理、绘图等功能。

2、国外材料试验机的发展

国外第一台试验机诞生在200多年前的法国,当时只有采用根据杠杆和法码加载原理制成的拉力试验机。经过几个世纪的发展,特别是进入上世纪七十年代,随着电子与信息技术的发展,试验机的面貌发生了很大的变化,出现了电子万能材料试验机。总体来说,国外电子万能材料试验机的发展经历了四个阶段:电子管与晶体管阶段、集成电路模拟阶段、数字阶段和计算机阶段。国外试验机研究一般是以企业为中心展开的,如英斯特朗公司、日本岛津制造、德国申克公司、美国的MTS等公司,这些公司通过自己多年的研究,开发出具有自身特色的试验机产品。目前美国英斯特朗公司和日本岛津公司生产的电子万能材料试验机代表了电子力能材料试验机的先进水平。

随着电一液伺服技术、电一液比例技术、微电子技术、计算机技术、现代控制技术等的飞速发展,陆续出现了具有恒负载速率、恒位移速率、恒变形速率控制等功能的新型材料试验机这些高性能的材料试验机对材料科学的研究有重要的意义。

二、材料试验机的发展趋势

材料试验机技术的发展是随着电子技术和计算机技术的发展而

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发展的,电子技术和计算机技术的发展必然带来试验机技术的更新。目前国内外生产的电子万能材料试验机一般采用的是控制伺服电机的运转,经减速器减速后驱动丝杠转动,然后带动横梁运动,从而对装在横梁与底座之间的试样施加作用力,可以控制横梁移动的速度、加载速率和应变率。其中后两项指标则是现代材料测试所要的,也是机械式、液压式和旧式的电子万能材料试验机所不具备的两种非常重要的测试功能。电子万能材料试验机调速范围广,精度高,但由于伺服电机容量的限制,一般的电子万能材料试验机多在较小的负载下工作。先进的设备无疑是取得各项科研成果的有力保障,所以先进的试验设备对国民经济建设和科学技术的发展起到至关重要的作用。目前,试验机用户需求正向产品技术含量高、适用范围广的方向发展、大型化、动态化、个性化已称为试验机产品抢占市场的有力卖点。特别是电子万能材料试验机的发展十分迅速,其发展方向主要有以下几方面:

1、可以实现稳定的恒加载速率和稳定的恒变形速率。因为加载速率的变化对材料力学性能有重大影响,为了测试在静载荷条件下的力学性能就必须要求加载速率满足特定要求而且恒定。稳定的恒变形速率,这一点传统试验机是无法实现的,而微机控制的电控试验机可以通过反馈自控系统使得加载速率稳定在预设值。

2、高精度的横梁速度控制、加载速率、应变率、精确的控制状态转换,以及实时地进行测量、记录,便捷的试验结果显示和打印输出。

3、万能试验机上带有各种自动控制和自动测量装置,大部分釆用微型组件形式,可以随意增加以扩大试验机的使用范围和功用。

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4、鉴于应力、应变测量对万能试验机的性能指标有很大的影响,因此国外在不断改进万能试验机结构和加载系统的同时,都致力于研制性能稳定、反应灵敏和精度高的应力应变测量装置。目前正在大力发展的是应变片式负荷传感器,差动变压式引伸计。

5、PC机和微处理器己幵始应用到万能试验机中,用来实现复杂的实时控制和数据处理。试验机系统也由基于PC机或者工控机系统向独立式测试系统发展,釆用的总线方式由以前的ISA总线、PCI总线向USB总线发展。控制测量系统趋于与主机分离设置,为使试验准确可靠并便于操作,广泛使用气压传动和液压夹紧装置。

6、试样的加工、处理、搬运、安装等过程的自动化;试验结果记录过程自动化;试验结束时保护应变计等装置免受冲击和试验机自动停机等试验安全保护。试验数据处理过程的自动化,以便从测出的试验数据中迅速得到有用的推导值,从而迅速进行控制反馈。

7、随着现代控制理论的不断发展和完善,新的控制理论将不断的应用到电子万能材料试验机的控制系统上来,以提高试验机性能。例如神经网络控制、模糊控制和最优控制理论等。并且可以集材料的测试和分析于一体,可以实时的在线分析试样在不同状态下的内部结构和应力分布,同时利用网络技术进行在线学习。

第二篇：电子万能材料试验机主要技术指标

A．荷重元：10－50KN区间选配

B．力量解析度：1/10000

C．力量准确度：≤0.5％

D．力量放大倍数：7段自动切换

E．位移解析度：1/1000

F．位移准确度：≤0.5％

G．金属引伸计解析度：1/1000

H．金属引伸计准确度：≤0.5％

I．大变形引伸计准确度：±1mm

J．速度范围：0.001－360mm/min（特殊测试速度亦可依客户需求定制）

K．行走空间：950mm（不含夹持器、特殊测试空间亦可依客户需求定制）

L．测试宽度：400mm（特殊测试宽度亦可依客户需求定制）

M．使用电源:∮380V50HZ。

N．功率：约1.6KW

O.机台尺寸:约660×720×2000mm长×宽×高。

P.机台重量:约430kg。

第三篇：如何保养保温材料电子万能试验机

如何保养保温材料电子万能试验机

1、用与检测保温材料的设备有 微机控制保温材料电子万能试验机 和现场拉拔仪

2、现场拉拔仪的维护与保养

3、铂鉴保温材料电子万能试验机要定期对设备添加润滑脂，保持设备清洁，定期检查连接是否有破损

4、高效镍-氢充电电池是否使用殆尽，及时更换电池

5、检测智能数字峰值保持表有误异常，出现问题要及时更换。

6、每日检查保温材料电子万能试验机的连接状况，包括机器连接线，电脑连接线，电器控制线

7、每日擦拭保温材料电子万能试验机，保持外面清洁。

8、丝杠上下两端轴承内的润滑脂一般3-5年更换一次。

9、铂鉴试验机的丝杠、丝母，每半年加一次润滑脂。

10、每年对试验机进行计量检测。以保证 保温材料电子万能试验 机的准确性

第四篇：电子拉力试验机使用说明书

DL--5000型

电 子 拉 力 试 验 机

说

明

书

上海荣计达实验仪器有限公司

一、主要用途及适用范围：

本系列材料试验机广泛应用于各类小截面金属丝、干粉砂浆、防水材料、橡塑胶、保温材料、纺织、电线电缆、涂料、无纺布、纸张等各类材料，测试其拉伸、撕裂、剥离、延伸率等各项物理性能试验，也可以做其它零部件的力学性能试验。符合GB2611-81«试验机通用标准»，《沥青防水卷材试验方法》GB/T328-89，《硫化橡胶和垫塑性橡胶拉伸性能的测定》GB/T528-1998，《聚氯乙烯防水卷材》GB12952-2003，《石油沥青玻璃纤维胎油毡》GB/T14686-93等国家标准。

二、主要规格和技术参数：

1、机台容许最高荷重：5000N2、荷重元：200-500Kg以内用户自选

3、示值解析度：1N，精度±1％

4、负荷测量范围：3％－－95％

5、动力系统：0.4KW变频马达配减速机

6、控制系统:AC变频驱动器，速度5－－200mm/min七档设定。

7、显示方式：LED数码显示。

8、拉伸空间：800mm(可按用户要求定做)

9、位移测量精度：分辨率0.1mm。

10、安全装置：过载保护、紧急停机装置、上下行程限定装置。

11、机台外形尺寸：550*420*1780mm（长*宽*高）。

12、电源：AC220V50Hz13、净重：约160Kg 客服021-61124099

三、试验机的工作条件：

1、环境温度在10－30℃之间

2、相对湿度≤80％

3、在稳固的地基或工作台上，正确安装

4、周围无振动源和腐蚀性物质

5、电源电压的波动范围不应超过额定电压的±5％

四、结构特点和工作原理：

本机主要由机械和电器两大部分组成。

1、机械部分的结构和工作原理

采用机械加载，由电机驱动减速机，动力传动丝杠带动中间横梁上下移动，中横梁上面及上横梁下面装有两个夹具，实现对试件的拉伸试验，横梁最大移动速度为200mm/min。

2、测量部分的特点和工作原理

采用微电脑控制、高精度荷重元、高精度AD转换及进口光电编码器（日本安川），具有显示直观、操作方便、数据准确等特点。提供现场标定和峰值保持功能，同时可以存储五次试验结果并自动计算五次平均值。

工作原理如下：试验机加荷使传感器受力产生电信号并送入AD转换器，同时丝杠转动带动编码器产生脉冲信号一起输入微电脑，经控制调整后将试验结果在屏上显示出来。

3、调速系统

采用变频驱动马达、AC变频驱动器和微电脑控制，可实现多档位速度调

整，为方便用户使用，出厂设定为：5、10、25、50、100、150、200mm/min七档，用户也可自行调整或向厂家定做。

五、安装与调整：

1、把试验机从包装中取出，检查试验机在运输中有无碰撞，损坏现象

2、把试验机放在坚固的平台或桌面上，用水平仪找正使仪器处于水平位置。

3、检查供电电压是否为AC220V，电压差不低于标准电压的±5％,电源线必须接地。

六、使用方法：

1、操作面板按键说明

清除键是用来清除上次试验结果和零点的。存入键用来存储试验结果，本机设计为运算五次平均值，最多能存储5次试验结果。修正键配合移位和清除键可进行现场标定。

3、速度选择和运行控制

用户可以按照不同的试验标准选择合适的档位，如有特殊要求可以自行调整，调整前需要和厂家技术人员联系，以防调乱。“上升”和“下降”键控制横梁工作台的回车和拉伸，停机键可以控制工作台的停止位置。

4、行程开关顶杆上面的调整螺丝，可以确定下夹具的起始位置。

5、试验方法

⑴根据试验要求选择拉伸速度

⑵将试件夹持在上下夹具中间，不得歪曲

⑶按清除键显示屏由红灯变成绿灯测试中，所有数据显示全部清零

⑷按下降键使下夹头匀速下降

⑸试件断裂后，下夹头停止下降‚同时显示仪表自动保持最大力值和拉伸长度，实时力值归零。

⑹按存储键可以把该次试验结果存入

⑺按上升键使下夹头回到开始位置

⑻同样做五次试验可以自动计算出平均值。

⑼试验全部结束应及时关闭电源。

注意：当仪表显示“停机”时，实时力值可能不为零，按清除键即可清零‚不影响试验数据的准确性。同时下夹头不能向下移动。

七、变频驱动器的调整：

如果本机七个档位达不到试验要求，用户可以自行调整，方法如下： 操作面板的变频控制部分可以看到上面有1个黑色小电位器旋钮，调速按钮一个也不选，调整该电位器可以直接控制速度，逆时针方向速度减小，顺时针旋转速度加大‚用户可以边调整边校准‚直至符合试验要求，无特别需要切勿调整。

八、标定方法：

先按住修正键，然后打开电源开关，松开修正键指示灯亮，按清除键进入标定状态,然后将一定的标准重量挂于上夹具，当显示屏的数据稳定后，按一次修正键下排显示――L1可以输入丝杠螺距确定位移值，再按一次修正键下排显示――L2可以输入标定力值，最后按修正键标定完毕，进入标定状态清除键用来调整标定数的位置,存入键和调整键用于数值的减加。

九、试验机的维护与保养：

1、丝杠和滑道应每1个月加油一次

2、蜗轮箱每3年更换一次润滑油。

3、电机累计工作5000小时应检查轴承磨损程度，必要时更换。

4、使用完毕，试验机表面擦拭干净，套上防尘罩。

5、经常检查地线是否牢靠。

第五篇：拉力试验机软硬件的发展

随着信息技术等科技的高速发展，拉力试验机在软硬件方面也出现的新的发展趋势

1、硬件功能软件化。随着微电子技术的发展，微处理器的速度越来越快，价格越来越低，已被广泛应用于拉力试验机中，使得一些实时性要求很高，原本由硬件完成的功能，可以通过软件来实现。甚至许多原来用硬件电路难以解诀或根本无法解决的问题，也可以采用软件技术很好地加以解决。数字信号处理技术的发展和高速数字信号处理器的广泛采用，极大地增强了仪器的信号处理能力。数字滤波、FFT、相关、卷积等是信号处理的常用方法，其共同特点是，算法的主要运算都是由迭代式的乘和加组成，这些运算如果在通用微机上用软件完成，运算时间较长，而数字信号处理器通过硬件完成上述乘、加运算，大大提高了仪器性能，推动了数字信号处理技术在拉力试验机领域的广泛应用。

2、集成化、模块化。大规模集成电路LSI技术发展到今天，集成电路的密度越来越高，体积越来越小，内部结构越来越复杂，功能也越来越强大，从而大大提高了每个模块进而整个仪器系统的集成度。模块化功能硬件是现代拉力试验机的一个强有力的支持，它使得仪器更加灵活，仪器的硬件组成更加简洁，比如在需要增加某种测试功能时，只需增加少量的模块化功能硬件，再调用相应的软件来使用此硬件即可。

3、参数整定与修改实时化。随着各种现场可编程器件和在线编程技术的发展，拉力试验机的参数甚至结构不必在设计时就确定，而是可以在拉力机使用的现场实时置入和动态修改。

4、硬件平台通用化。现代拉力试验机强调软件的作用，选配一个或几个带共性的基本仪器硬件来组成一个通用硬件平台，通过调用不同的软件来扩展或组成各种功能的仪器或系统。一台仪器大致可分解为三个部分：1）数据的采集；2）数据的分析与处理；3）存储、显示或输出。传统的仪器是由厂家将上述三类功能部件根据仪器功能按固定的方式组建，一般一种仪器只有一种或数种功能。而现代仪器则是将具有上述一种或多种功能的通用硬件模块组合起来，通过编制不同的软件来构成任何一种仪器。