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扬州市精艺试验机械有限公司
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行业新闻

拉力试验机的工作原理

作者: 来源: 日期:2012/5/31 8:21:29 人气:625

  电子式拉力实验机是现代技能与机械传动技能相连系的产品,是充沛发扬了机电各自专长而组成的大型精细测试仪器,可对各类资料进行拉伸、紧缩、弯曲等多项功能实验,且有测量局限宽、精度高、呼应快等特点。任务牢靠,效率高,可对实验数据进行及时显示记载、打印。

  电子式拉力实验机是由测量系统、驱动系统、节制系统、及电脑等构造构成。

    一.测量系统

  1. 电子拉力实验机力值的测量

  经过测力传感器、扩大器和数据处置系统来完成测量,最常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(赔偿元件、防护罩、接线插座、加载件构成),能将某种机械质变成电量输出的器件。

  应变片式的拉、压力传感器国表里品种繁复,首要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。

  从资料力学上得知,在小变形前提下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变构成正比。以S型传感器为例,当传感器遭到拉力P的效果时,因为弹性元件外表粘贴有应变片,由于弹性元件的应变与外力P的巨细成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可经过测出其输出电压,然后测出力的巨细。

  关于传感器,普通采用差动全桥测量,行将所粘贴的应变片构成桥路,R1、R2、R3、R4,实践为阻值相等的4片(或8片)应变片,即R1=R2=R3=R4,当传感器遭到外力(拉力或压力)效果时,传感器弹性元件发生应变而使各电阻值发作转变,其转变值辨别为△R1△、R2、△R3、△R4,后果本来均衡的电桥,目前不服衡了,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U为外电源供应桥路的电压进一步筒化有

  △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)

  简略来说,外力P惹起传感器内应变片的变形,招致电桥的不服衡,然后惹起传感器输出电压的转变,我们经过测量输出电压的转变就可以晓得力的巨细了。

  普通来说,传感器的输出旌旗灯号都长短常微弱的,凡间只要几个mV,假如我们直接对此旌旗灯号进行测量,长短常坚苦的,而且不克不及知足高精度测量要求。因而必需经过扩大器将此微弱旌旗灯号扩大,扩大后的旌旗灯号电压可达10V,此时的旌旗灯号为模仿旌旗灯号,这个模仿旌旗灯号经由多路开关和A/D转换芯片改变为数字旌旗灯号,然后进行数据处置,至此,力的测量告一段落。

  2. 电子拉力实验机变形的测量

  经过变形测量安装来测量,它是用来测量试样在实验进程中发生的形变。

  该安装上有两个夹头,经由一系传记念头构与装在测量安装顶部的光电编码器连在一同,当两夹头间的间隔发作转变时,带动光电编码器的轴扭转,光电编码器就会有脉冲旌旗灯号输出。再由单片机对此旌旗灯号进行处置,就可以得出试样的变形量。

  3电子拉力实验机横粱位移的测量

  其道理同变形测量大致一样,都是经过测量光电编码器的输出脉冲数来取得横梁的位移量。

  二.驱动系统

  首要是用于实验机的横梁挪动,其任务道理是由伺服系统节制电机,电机经由减速箱等一系传记念头构带动丝杆转变,然后到达节制横梁挪动的目标。经过改动电机的转速,可以改动横梁的挪动速度。

  三.节制系统

  望文生义,就是节制实验机运作的系统,人们经过操作台可以节制实验机的运作,经过显示屏可以获知实验机的形态及各项实验参数,若该机带有电脑的话,也可以由电脑完成各项功用并进行数据处置剖析、实验后果打印。实验机同电脑之间的通讯普通都是运用RS232串行通讯方法,它经过核算机背面的串口(COM号)进行通讯,此技能比拟成熟、牢靠,运用便利。

  四.电子拉力实验机的上位机--电脑

  用来采集和剖析数据,进入实验界面后,电脑会不时采集各样实验数据,及时画出实验曲线,主动求出各实验参数及输出报表。

  电子式拉力实验机是现代技能与机械传动技能相连系的产品,是充沛发扬了机电各自专长而组成的大型精细测试仪器,可对各类资料进行拉伸、紧缩、弯曲等多项功能实验,且有测量局限宽、精度高、呼应快等特点。任务牢靠,效率高,可对实验数据进行及时显示记载、打印。

  电子式拉力实验机是由测量系统、驱动系统、节制系统、及电脑等构造构成。

   一.测量系统

  1. 电子拉力实验机力值的测量

  经过测力传感器、扩大器和数据处置系统来完成测量,最常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(赔偿元件、防护罩、接线插座、加载件构成),能将某种机械质变成电量输出的器件。

  应变片式的拉、压力传感器国表里品种繁复,首要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。

  从资料力学上得知,在小变形前提下,一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比,也与弹性的变构成正比。以S型传感器为例,当传感器遭到拉力P的效果时,因为弹性元件外表粘贴有应变片,由于弹性元件的应变与外力P的巨细成正比例,故此将应变片接入测量电路中,即可经过测出其输出电压,然后测出力的巨细。

  关于传感器,普通采用差动全桥测量,行将所粘贴的应变片构成桥路,R1、R2、R3、R4,实践为阻值相等的4片(或8片)应变片,即R1=R2=R3=R4,当传感器遭到外力(拉力或压力)效果时,传感器弹性元件发生应变而使各电阻值发作转变,其转变值辨别为△R1△、R2、△R3、△R4,后果本来均衡的电桥,目前不服衡了,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U为外电源供应桥路的电压进一步筒化有

  △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)

  简略来说,外力P惹起传感器内应变片的变形,招致电桥的不服衡,然后惹起传感器输出电压的转变,我们经过测量输出电压的转变就可以晓得力的巨细了。

  普通来说,传感器的输出旌旗灯号都长短常微弱的,凡间只要几个mV,假如我们直接对此旌旗灯号进行测量,长短常坚苦的,而且不克不及知足高精度测量要求。因而必需经过扩大器将此微弱旌旗灯号扩大,扩大后的旌旗灯号电压可达10V,此时的旌旗灯号为模仿旌旗灯号,这个模仿旌旗灯号经由多路开关和A/D转换芯片改变为数字旌旗灯号,然后进行数据处置,至此,力的测量告一段落。

  2. 电子拉力实验机变形的测量

  经过变形测量安装来测量,它是用来测量试样在实验进程中发生的形变。

  该安装上有两个夹头,经由一系传记念头构与装在测量安装顶部的光电编码器连在一同,当两夹头间的间隔发作转变时,带动光电编码器的轴扭转,光电编码器就会有脉冲旌旗灯号输出。再由单片机对此旌旗灯号进行处置,就可以得出试样的变形量。

  3电子拉力实验机横粱位移的测量

  其道理同变形测量大致一样,都是经过测量光电编码器的输出脉冲数来取得横梁的位移量。

  二.驱动系统

  首要是用于实验机的横梁挪动,其任务道理是由伺服系统节制电机,电机经由减速箱等一系传记念头构带动丝杆转变,然后到达节制横梁挪动的目标。经过改动电机的转速,可以改动横梁的挪动速度。

  三.节制系统

  望文生义,就是节制实验机运作的系统,人们经过操作台可以节制实验机的运作,经过显示屏可以获知实验机的形态及各项实验参数,若该机带有电脑的话,也可以由电脑完成各项功用并进行数据处置剖析、实验后果打印。实验机同电脑之间的通讯普通都是运用RS232串行通讯方法,它经过核算机背面的串口(COM号)进行通讯,此技能比拟成熟、牢靠,运用便利。

  四.电子拉力实验机的上位机--电脑

  用来采集和剖析数据,进入实验界面后,电脑会不时采集各样实验数据,及时画出实验曲线,主动求出各实验参数及输出报表。

 

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