力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的工作原理和組成系統(tǒng)
力學(xué)試驗(yàn)機(jī)是現(xiàn)代電子技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,充分發(fā)揮機(jī)電各自特長而構(gòu)成的精密測試儀器,可對各種材料進(jìn)行拉伸、壓縮、破裂、彎曲、剝離、撕裂等多項(xiàng)性能試驗(yàn),且有測量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點(diǎn)。工作可靠,效率高,可對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示記錄、打印。力學(xué)試驗(yàn)機(jī)系統(tǒng)分為:測量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)。
一、控制系統(tǒng)
控制系統(tǒng),是指控制試驗(yàn)機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng),人們通過操作臺可以控制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作,通過顯示屏可以獲知試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)及各項(xiàng)試驗(yàn)參數(shù)。若力學(xué)試驗(yàn)機(jī)配備有計(jì)算機(jī),也可以由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)功能并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析、試驗(yàn)結(jié)果打印。力學(xué)試驗(yàn)機(jī)同計(jì)算機(jī)之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,即通過計(jì)算機(jī)背后的串口(COM號)進(jìn)行通信,筆記本電腦可通過USB-RS232轉(zhuǎn)接線實(shí)現(xiàn)通信,此技術(shù)比較成熟、可靠,使用方便。
二、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)
主要是用于力學(xué)試驗(yàn)機(jī)的橫梁移動(dòng),其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機(jī),電機(jī)經(jīng)過減速箱等一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),從而達(dá)到控制橫梁移動(dòng)的目的。通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,可以改變橫梁的移動(dòng)速度。
三、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(shí)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(bǔ)償元件、防護(hù)罩、接線插座、加載件組成),能將某種機(jī)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。
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(yàn)過程中產(chǎn)生的形變。 該裝置上有兩個(gè)夾頭,經(jīng)過一系列傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起,當(dāng)兩夾頭間的距離發(fā)生變化時(shí),帶動(dòng)光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn),光電編碼器就會(huì)有脈沖信號輸出。再由單片機(jī)對此信號進(jìn)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(shù)來獲得橫梁的位移量。
四、軟件系統(tǒng)
利用計(jì)算機(jī)編程技術(shù),將采集得到的數(shù)據(jù),進(jìn)行分析處理,以更直觀的形式呈現(xiàn)在我們面前。進(jìn)入上海益環(huán)儀器為客戶量身定做的軟件界面后,電腦會(huì)不斷采集各樣試驗(yàn)數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)畫出試驗(yàn)曲線,自動(dòng)求出各試驗(yàn)參數(shù)和打印測試報(bào)表。
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