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济南试验机厂试验机解析

2021-08-23

  济南试验机厂试验机解析

  济南实验机厂济南新时期试金仪器有限公司电子拉力实验机 结构详解电子拉力实验机是现代电子技术与机械传动技术相结合的产物,是充分发挥了电机各自特长而构成的大型精密测试仪器,电子拉力实验机可对各种材料进行拉伸、紧缩、曲折等多项性能实验,且有丈量范围宽、精度高、响应快等特点工作可靠,效力高,可对实验数据进行实时显示记录、打印。

  电子拉力实验机是由丈量系统、驱动系统、控制系统、及电脑等结构组成。

  1、丈量系统

  1.力值的丈量

  通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现丈量,最经常使用的测力传感器是应变片式传感器。

  所谓应变片式传感器,就是由应变片、弹性元件和某些附件补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成能将某种机械量变成电量输出的器件。

  应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多,主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、双连孔型传感器、10字梁式传感器等类型。

  从材料力学上得知,在小变形条件下,1个弹性元件某1点的应变与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变构成正比。以型传感器为例,当传感器遭到拉力的作用时,由于弹性元件表面粘贴有应变片,由于弹性元件的应变与外力的大小成正比例,故此将应变片接入丈量电路中,便可通过测出其输出电压,从而测出力的大小。

  对电子拉力实验机传感器,1般采取差动全桥丈量,行将所粘贴的应变片组成桥路,R1、R2、R3、R4,实际为阻值相等的4片(或8片)应变片,即当R1=R2=R3=R4,当传感器遭到外力拉力或压力作用时,传感器弹性元件产生应变而使各电阻值产生变化,其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4,结果原来平衡的电桥,现在不平衡了,桥路就有电压输出,设△E

  则△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U

  式中为外电源供给桥路的电压进1步筒化有

  △E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U将△Ri/Ri=Kεi

  代上上式则有△E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)简单来讲,外力P引发传感器内应变片的变形,致使电桥的不平衡,从而引发传感器输出电压的变化,我们通过丈量输出电压的变化就能够知道力的大小了。

  1般来讲,传感器的输出信号都是非常微弱的,通常只有几个如果我们直接对此信号进行丈量,是非常困难的,并且不能满足高精度丈量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大,放大后的信号电压可达10V转换芯片转变成数字信号,然落后行数据处理,至此,力的丈量告1段落。

  2.变形的丈量:通过变形丈量装置来丈量,它是用来丈量试样在实验进程中产生的形变。该装置上有两个夹头,经过1系列传动机构与装在丈量装置顶部的光电编码器连在1起,当两夹头间的距离产生变化时,带动光电编码器的轴旋转,光电编码器就会有脉冲信号输出。再由单片机对此信号进行处理,就能够得出试样的变形量。

  3.横粱位移的丈量:其原理同变形丈量大致相同,都是通过丈量光电编码器的输出脉冲数来取得横梁的位移量。

  2、电子拉力实验机驱动系统:主要是用于实验机的横梁移动,其工作原理是由伺服系统控制机电,机电经过减速箱等1系列传动机构带动丝杆转动,从而到达控制横梁移动的目的。通过改变机电的转速,可以改变横梁的移动速度。

  3、控制系统:顾名思义,就是控制实验机运作的系统,人们通过操作台可以控制实验机的运作,通过显示屏可以获知实验机的状态及各项实验参数,若该机带有电脑的话,也能够由电脑实现各项功能并进行数据处理分析、实验结果打印。

  实验机同电脑之间的通讯1般都是使用RS232串行通讯方式,它通过计算机背后的串口(COM)进行通讯,此技术比较成熟、可靠,使用方便。

  4、电脑:用来收集和分析数据,进入实验界面后,电脑会不断收集各样实验数据,实时画出实验曲线,自动求出各实验参数及输出报表: