微機(jī)控制電子式動(dòng)靜態(tài)綜合試驗(yàn)機(jī)

一、產(chǎn)品的制造和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)
1．GB/T16491—1996電子試驗(yàn)機(jī)；
2．GB2611—92試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求；
3．JJFxxxx-xxxx試驗(yàn)機(jī)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；
4．GB/T16825—1997拉力試驗(yàn)機(jī)檢驗(yàn)。
二、電子式動(dòng)靜態(tài)綜合試驗(yàn)機(jī)概況
微機(jī)控制電子式動(dòng)靜態(tài)綜合試驗(yàn)機(jī)是以電子試驗(yàn)機(jī)為主體結(jié)構(gòu)，與我公司的電子式疲勞試驗(yàn)機(jī)動(dòng)力部分相結(jié)合構(gòu)成試驗(yàn)機(jī)的主體。其動(dòng)、靜態(tài)性能優(yōu)異，結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便。微機(jī)控制電子式動(dòng)靜態(tài)綜合試驗(yàn)機(jī)由主機(jī)、全數(shù)字測(cè)量控制系統(tǒng)、用戶軟件包、功能附件等部件組成。試驗(yàn)機(jī)具有以下特點(diǎn)：
1． 主機(jī)
1.1主機(jī)為門(mén)式等強(qiáng)度框架，整機(jī)剛度<于0.5mm。采用兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)兩套鎖緊機(jī)構(gòu)分別實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜態(tài)的試驗(yàn)功能（見(jiàn)機(jī)械簡(jiǎn)圖）。
1.2移動(dòng)橫梁鎖定在導(dǎo)向光杠上，松開(kāi)動(dòng)態(tài)作動(dòng)器鎖緊機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)功能；將動(dòng)態(tài)作動(dòng)器鎖定在橫梁上，松開(kāi)移動(dòng)橫梁在導(dǎo)向光杠上的鎖定機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)靜態(tài)功能。
 
1.3靜態(tài)部分機(jī)械傳動(dòng)采用圓弧同步齒形帶、德國(guó)霹西公司產(chǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)，主機(jī)功率損耗小，無(wú)間隙傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，響應(yīng)快、噪聲低[小于60dB(A)]。靜態(tài)試驗(yàn)時(shí)動(dòng)橫梁靠鍍鉻光杠導(dǎo)向，動(dòng)態(tài)試驗(yàn)時(shí)動(dòng)橫梁可鎖定在光杠上；動(dòng)態(tài)部分采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)、德國(guó)霹西公司產(chǎn)滾珠絲杠副傳動(dòng)，直線軸承導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)精巧、外形緊湊，整體安裝在移動(dòng)橫梁上。
1.4伺服驅(qū)動(dòng)單元均采用日本松下全數(shù)字交流伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器。
1.5測(cè)力傳感器安裝在主機(jī)工作臺(tái)面上，采用美國(guó)世銓產(chǎn)品。
2． 測(cè)量控制系統(tǒng)
采用兩套DTS350測(cè)控系統(tǒng)分別實(shí)現(xiàn)動(dòng)、靜態(tài)試驗(yàn)功能。DTS350測(cè)量控制系統(tǒng)采用美國(guó)進(jìn)口SOC片上系統(tǒng)，其特點(diǎn)是高速處理能力，超低噪聲，高抗干擾，高采樣頻率，整個(gè)測(cè)控器體積僅有50×100×150mm。
2.1 測(cè)量分辨率高（靜態(tài)24位；動(dòng)態(tài)16位），內(nèi)外不分檔，全程分辨率不變；
2.2 電機(jī)調(diào)速范圍寬（靜態(tài)0.01mm/min—500mm/min；動(dòng)態(tài)10mm/min—3000mm/min）；
   2.3 開(kāi)放式數(shù)據(jù)聯(lián)接接口，可實(shí)現(xiàn)負(fù)荷、變形、位移、速度等閉環(huán)控制功能，可實(shí)現(xiàn)多步驟控方式，可實(shí)現(xiàn)恒負(fù)荷、恒變形、恒位移、恒應(yīng)力速率、恒應(yīng)變速率、恒速控制，在試驗(yàn)過(guò)程中在三種方式之間無(wú)沖擊轉(zhuǎn)換；
 2.4 具有自動(dòng)調(diào)零、自動(dòng)標(biāo)定等功能；零點(diǎn)漂移和標(biāo)定值漂移小于萬(wàn)分之一；
   2.5 具有超載、超行程、過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱等保護(hù)功能；
   2.6 配有面板集成移動(dòng)控制盒，方便于移動(dòng)橫梁調(diào)整；具有快/慢、步進(jìn)等多種控制功能。
     2.7 力通道接口可更換其它類(lèi)型的力傳感器，軟件自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)標(biāo)定。變形通道接口亦可更換其它類(lèi)型的變形傳感器，軟件自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)標(biāo)定。
  3．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及軟件包（靜態(tài)）
   3.1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通過(guò)串行口與測(cè)量控制系統(tǒng)通訊，工作時(shí)將全部操作納入計(jì)算機(jī)控制，在中文WINDOWS界面上用虛擬鍵盤(pán)操作。
3.2. 可根據(jù)對(duì)試驗(yàn)的不同要求，設(shè)置不同的試驗(yàn)方案，曲線類(lèi)型、計(jì)算單位、計(jì)算精度、
靜態(tài)試驗(yàn)界面
顯示的信息、試驗(yàn)條件等均可以事先在試驗(yàn)方案中設(shè)置完成，用戶只需選擇不同的試驗(yàn)方案，即可得到需要的信息，簡(jiǎn)化操作。
   3.3. 可用鼠標(biāo)在曲線上得到任意采樣點(diǎn)的力與變形值。
   3.4. 可選擇應(yīng)力—應(yīng)變、力—時(shí)間、力—位移、力—變形、位移—時(shí)間、變形—時(shí)間等曲線；并在試驗(yàn)過(guò)程中適時(shí)切換，試驗(yàn)過(guò)程中自動(dòng)調(diào)整坐標(biāo)保證曲線直觀完整。
3.5. 可對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，繪制曲線，曲線局部放大或縮小，并打印出試驗(yàn)曲線；   
3.6. 顯示曲線連續(xù)、光滑、粗細(xì)適宜，曲線坐標(biāo)，坐標(biāo)標(biāo)記清楚。
   3.7. 同組試驗(yàn)曲線疊加對(duì)比。
   3.8. 試驗(yàn)結(jié)果可以任意存取，對(duì)曲線進(jìn)行再分析；包括數(shù)據(jù)重新計(jì)算、曲線重現(xiàn)等。
3.9. 可將試驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)和試驗(yàn)結(jié)果輸出到excel中，打印報(bào)表，方便用戶。
3.10自行設(shè)置控制參數(shù)，實(shí)現(xiàn)程序自動(dòng)運(yùn)行。
4．試驗(yàn)控制軟件包性能（靜態(tài)）
4.1軟件分權(quán)限管理：
軟件分級(jí)管理：管理人員級(jí)，所有試驗(yàn)功能都對(duì)系統(tǒng)管理員開(kāi)放，包括能對(duì)力和變形標(biāo)定值的修改；使用管理員級(jí)，除力和變形標(biāo)定值修改權(quán)不開(kāi)放外，其余試驗(yàn)功能均開(kāi)放；試驗(yàn)員級(jí)，只開(kāi)放與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的內(nèi)容，開(kāi)放的范圍和權(quán)限由管理員掌握，可根據(jù)試驗(yàn)的內(nèi)容確定。
4.2軟件操作面板：
軟件操作面板具有簡(jiǎn)單、實(shí)用、可調(diào)節(jié)等特點(diǎn)，主要功能包括同時(shí)顯示試驗(yàn)力、變形、位移、時(shí)間、控制方式、試驗(yàn)速度、當(dāng)前試樣信息、力峰值（即試驗(yàn)中的力值）等相關(guān)試驗(yàn)信息，并且用戶可以根據(jù)自己的要求對(duì)每個(gè)相關(guān)顯示項(xiàng)目進(jìn)行外觀尺寸、樣式、隱藏/顯示等設(shè)置。
試驗(yàn)曲線窗口，在試驗(yàn)過(guò)程中能動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)地顯示應(yīng)力—應(yīng)變、力—變形、力—位移、力—時(shí)間、變形—時(shí)間、位移—時(shí)間（可根據(jù)操作者需要任意選擇），并且同時(shí)具有多種類(lèi)型曲線在同一窗口不同坐標(biāo)軸對(duì)比顯示，次窗口各種曲線顯示等功能，這對(duì)于觀測(cè)閉環(huán)控制是非常有意義的。

靜態(tài)試驗(yàn)曲線
4.3軟件操作方便安全性高
軟件的安全性好，不存在由于軟件誤操作而引起計(jì)算機(jī)死機(jī)、試驗(yàn)機(jī)損壞等現(xiàn)象。為提高軟件的安全性，在試驗(yàn)前增加了出錯(cuò)提示信息；試驗(yàn)參數(shù)按步驟進(jìn)行輸入，不完成前一步驟，不能進(jìn)入下一步驟；在進(jìn)入試驗(yàn)后，一些容易引起誤操作的按鈕失去作用，如快速按鈕、清零按鈕等。
4.4控制功能
除常規(guī)的力、變形、位移（速度）閉環(huán)控制功能外，可自動(dòng)在試驗(yàn)過(guò)程中加載或卸載。以及設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案等。
同時(shí)用戶還可以將試驗(yàn)分成若干步來(lái)進(jìn)行，并可以對(duì)每一步驟進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置以滿足各種試驗(yàn)要求。用戶還可以將各種試驗(yàn)的控制信息存儲(chǔ)成模板以便再次使用時(shí)方便的調(diào)出模板內(nèi)容，無(wú)須重新設(shè)置。在不中止試驗(yàn)的情況下，隨意更改當(dāng)前的控制方式。
軟件操作面板上，有“取下引伸計(jì)"的按鈕，即在力 – 變形試驗(yàn)中，允許在試驗(yàn)過(guò)程隨時(shí)取下引伸計(jì)，同時(shí)進(jìn)入力 – 位移試驗(yàn)狀態(tài)，而不影響試驗(yàn)的進(jìn)行和試驗(yàn)結(jié)果。
為保證引伸計(jì)使用的安全性，除上述“取下引伸計(jì)"的按鈕外，在軟件試驗(yàn)參數(shù)中增加自動(dòng)取下引伸計(jì)的功能。即在軟件設(shè)置中增加取下引伸計(jì)參數(shù)輸入窗口，在試驗(yàn)前輸入該項(xiàng)參數(shù)（該參數(shù)的范圍由引伸計(jì)的量程確定），在試驗(yàn)過(guò)程中，若操作者忘記取下引伸計(jì)，當(dāng)引伸計(jì)的變形達(dá)到設(shè)置參數(shù)值時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)發(fā)出警告（如音樂(lè)聲），提醒操作者取下引伸計(jì)。這兩項(xiàng)操作是一致的，若先按下“取下引伸計(jì)"的按鈕，軟件的取下引伸計(jì)參數(shù)指令失效，若軟件的取下引伸計(jì)參數(shù)指令先啟動(dòng)，則“取下引伸計(jì)"的按鈕，操作失效。
4.5靜態(tài)數(shù)據(jù)處理分析功能
4.5.1數(shù)據(jù)自動(dòng)處理
根據(jù)所測(cè)材料不同，自動(dòng)處理有關(guān)材料性能數(shù)據(jù)。如有明顯屈服現(xiàn)象的材料，應(yīng)自動(dòng)判別上下屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度；無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的材料，則不應(yīng)計(jì)算上下屈服強(qiáng)度，只計(jì)算抗拉強(qiáng)度。
對(duì)力 – 變形曲線，能自動(dòng)計(jì)算彈性模量（按GB/T 8653 – 1988規(guī)定處理），對(duì)無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的材料，計(jì)算規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp（按GB/T 228 – 2002規(guī)定處理）。在自動(dòng)處理中，能根據(jù)試驗(yàn)曲線自動(dòng)判斷該材料有無(wú)明顯屈服現(xiàn)象，是該計(jì)算上下屈服強(qiáng)度還是計(jì)算規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度Rp
數(shù)據(jù)自動(dòng)處理軟件，除能處理拉伸試驗(yàn)結(jié)果外，同時(shí)也能自動(dòng)處理壓縮試驗(yàn)結(jié)果（按GB/T 7314 – 200x規(guī)定處理）。
4.5.2人工數(shù)據(jù)處理
a． 功能齊全的曲線分析窗口，可隨意改變曲線顯示方式，如力 -  變形曲線、力 – 位移曲線、力 – 時(shí)間曲線、變形（或位移）- 時(shí)間曲線、應(yīng)力 - 應(yīng)變曲線等；
b． 曲線分析窗口具有再現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程的功能，在再現(xiàn)過(guò)程中，可隨意選擇相應(yīng)的試驗(yàn)曲線。
c． 曲線放大功能，可任意放大曲線（即多次放大），也可人為輸入給定的坐標(biāo)進(jìn)行放大。
d． 可在曲線（或放大的曲線）上，查找并標(biāo)出曲線中屈服點(diǎn)、力、彈性段及各種輔助線等關(guān)鍵數(shù)據(jù)特征點(diǎn)，并實(shí)時(shí)顯示該特征點(diǎn)的坐標(biāo)（力、變形、位移、采樣時(shí)間等）。這時(shí)，顯示特征點(diǎn)應(yīng)為真實(shí)有效的采樣點(diǎn)，若不是真實(shí)有效的采樣點(diǎn)則不應(yīng)顯示坐標(biāo)。
e． 試驗(yàn)員根據(jù)試驗(yàn)曲線，判讀有關(guān)數(shù)據(jù)，輸入計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)算。如判讀上下屈服力、破壞力，計(jì)算材料的上下屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度；如判讀力 – 變形曲線規(guī)定非比例延伸力Fp,計(jì)算材料的規(guī)定 非比例延伸強(qiáng)度Rp；根據(jù)力 – 變形曲線彈性直線段計(jì)算材料的彈性模量等。
f． 人工處理與自動(dòng)處理結(jié)果比較。
4.6靜態(tài)測(cè)試（實(shí)驗(yàn)）報(bào)告
測(cè)試（實(shí)驗(yàn)）報(bào)告包括實(shí)驗(yàn)標(biāo)題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、試驗(yàn)設(shè)備（包括測(cè)量工具、引伸計(jì)的標(biāo)距）、試樣尺寸參數(shù)、性能計(jì)算結(jié)果及試驗(yàn)曲線，還包括試驗(yàn)者姓名，試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)文件名、環(huán)境條件等。
  用戶還可以根據(jù)自己的需求設(shè)置報(bào)表的打印內(nèi)容、打印樣式、報(bào)表格局等。
打印方式：A4紙，上部為試驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果，下部為試驗(yàn)曲線。
     
測(cè)試（實(shí)驗(yàn)）報(bào)告和試驗(yàn)軟件中，出現(xiàn)的術(shù)語(yǔ)和符號(hào)，均按GB/T 228 – 2002和GB/T 7314 – 200x的要求表示。可根據(jù)用戶要求編制特點(diǎn)報(bào)表。
5.動(dòng)態(tài)軟件功能
本軟件是在WindowsXP操作平臺(tái)上開(kāi)發(fā)出來(lái)的，面向用戶的通用圖形窗口系統(tǒng)軟件，適用于Windows下的所有操作系統(tǒng)，如 Windows2000、WindowsXP、WindowsVista。直接通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行操作便可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，快捷、方便、直觀地實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)要求的各種操作。中文圖形界面簡(jiǎn)潔、操作功能齊全、人機(jī)對(duì)話靈活友好、數(shù)據(jù)處理完備。
 
三、電子式動(dòng)靜態(tài)綜合試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)
1．試驗(yàn)力
1.1  試驗(yàn)力： 靜態(tài)2kN
                  動(dòng)態(tài)1kN
1.2  有效測(cè)力范圍：靜態(tài) 0.4%-99% F.S（不分檔）
                  動(dòng)態(tài) 1%-99% F.S（不分檔）
1.3  試驗(yàn)力分辨力： 靜態(tài)1/300000（全程分辨率不變）
                   動(dòng)態(tài)1/100000（全程分辨率不變）
1.4  測(cè)力準(zhǔn)確度：靜態(tài)±0.5% （相對(duì)示值）
                 動(dòng)態(tài)±0.5% （相對(duì)示值）
2．試驗(yàn)速度（位移速率調(diào)節(jié)范圍）
2.1試驗(yàn)速度范圍：靜態(tài)0.005～500mm/min（無(wú)級(jí)調(diào)速）
                 動(dòng)態(tài)100～3000mm/min（無(wú)級(jí)調(diào)速）
2.2 試驗(yàn)速度準(zhǔn)確度：0.5%
3．靜態(tài)位移（移動(dòng)橫梁）
3.1測(cè)量范圍：0~500mm
3.2測(cè)量分辨力：0.001mm
3.3測(cè)量準(zhǔn)確度：±0.5%(相對(duì)示值)
4.  動(dòng)態(tài)位移
4.1測(cè)量范圍：0~300mm
4.2測(cè)量分辨力：0.001mm
4.3測(cè)量準(zhǔn)確度：±0.5%(相對(duì)示值)
5.  靜態(tài)變形測(cè)量
測(cè)量范圍：10-300mm
變形測(cè)量分辨力： 0.01mm
變形測(cè)量準(zhǔn)確度： ±0.5%（相對(duì)示值）
6.  大變形測(cè)量
輸出范圍：10-5mm（任選）
變形測(cè)量分辨力： 1/120000
變形測(cè)量準(zhǔn)確度： ±0.5%（相對(duì)示值）
7.  主 機(jī)
有效試驗(yàn)跨度：600mm
移動(dòng)橫梁行程：500mm
有效拉伸空間大于450mm
6. 電源：380V（220V）  50Hz      功率：800w
7. 重量： 約900kg