電子拉力機(jī)力值、形變以及橫梁位移的測量原理

　　電子拉力機(jī)是一款非常實(shí)用的一種大型機(jī)密檢測儀器，采用了先進(jìn)的電子技術(shù)和傳感器技術(shù)，能夠?qū)Ω鞣N材料進(jìn)行精確的靜載、拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等力學(xué)性能試驗(yàn)，并提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)和圖表結(jié)果。該機(jī)器的問世將為材料科學(xué)研究和工程實(shí)踐帶來革命性的變化。

　　其中力值的測量是經(jīng)過測力傳感器、擴(kuò)大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)來完成測量。從資料力學(xué)上得知，在小變形前提下，一個彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變構(gòu)成正比。以S型試驗(yàn)機(jī)傳感器為例，當(dāng)傳感器遭到拉力P的效果時，因?yàn)閺椥栽獗碚迟N有應(yīng)變片，由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的巨細(xì)成正比例，故此將應(yīng)變片接入測量電路中，即可經(jīng)過測出其輸出電壓，然后測出力的巨細(xì)。

 

　　電子拉力機(jī)形變的測量經(jīng)過形變測量安裝來測量，它是用來測量試樣在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中發(fā)生的形變。 該安裝上有兩個夾頭，經(jīng)由一系傳記念頭構(gòu)與裝在測量安裝頂部的光電編碼器連在一同，當(dāng)兩夾頭間的間隔發(fā)作轉(zhuǎn)變時，帶動光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn)，光電編碼器就會有脈沖旌旗燈號輸出。再由處置器對此旌旗燈號進(jìn)行處置，就可以得出試樣的變形量。

　　橫梁位移的測量其道理同變形測量大致一樣，都是經(jīng)過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來取得橫梁的位移量。

 

　　主要特點(diǎn)：

　　1、閉環(huán)控制參數(shù)在線辯識。

　　2、具備完善的限位保護(hù)、超載保護(hù)、急停保護(hù)功能。

　　3、可進(jìn)行試驗(yàn)力、位移等速率控制及保持。

　　4、整個控制系統(tǒng)具有很高的性價比、高可靠性。

　　5、高24Bit數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，高分辨率，可擴(kuò)展至8路AD采集。

　　6、USB1.1通訊，通訊速率為12Mb/s，采用全速模式，批量傳輸方式。

　　7、電子拉力機(jī)系統(tǒng)板采用4層PCB特殊抗干擾布線方法，抗干擾能力強(qiáng)。

　　8、采用基于神經(jīng)元自適應(yīng)PID算法的全數(shù)字、閉環(huán)（力、變形、位移）控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)力、位移全數(shù)字閉環(huán)控制，各控制環(huán)間可自動切換，并在各方式間切換時實(shí)現(xiàn)無沖擊平滑過渡。

　　9、采用高速DSP平臺，其高集成度、強(qiáng)大的控制、數(shù)據(jù)處理能力、高可靠性，是采用其它處理器的試驗(yàn)機(jī)所無法比的。

　　10、采用微機(jī)控制全試驗(yàn)過程，實(shí)時動態(tài)顯示負(fù)荷值、位移值、變形值、試驗(yàn)速度和試驗(yàn)曲線。

　　11、采用微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析，試驗(yàn)結(jié)果可自動保存，試驗(yàn)結(jié)束后可重新調(diào)出試驗(yàn)曲線，通過曲線遍歷重現(xiàn)試驗(yàn)過程，或進(jìn)行曲線比較、曲線放大。

　　12、全中文的Windows平臺下的試驗(yàn)軟件，具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)和圖形處理功能，可即時打印出完整的試驗(yàn)報告和試驗(yàn)曲線。

　　13、除電源接口外，其它接口一律采用標(biāo)準(zhǔn)USB式接口，即插即用接口此種接口可實(shí)現(xiàn)熱插拔，即具有即插即用功能。接口特性可由軟件在線設(shè)置。使得各接口布局工整合理，插拔方便。

 

　　據(jù)悉，這款電子拉力機(jī)已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，包括材料科學(xué)、機(jī)械制造、航空航天等行業(yè)。例如，在材料科學(xué)領(lǐng)域，它可以用于對金屬、塑料、橡膠、纖維等材料的強(qiáng)度、韌性、硬度等進(jìn)行測試；在機(jī)械制造領(lǐng)域，它可以用于對鋼材、鋁材、銅材等材料的機(jī)械性能進(jìn)行測試；在航空航天領(lǐng)域，它可以用于對飛機(jī)結(jié)構(gòu)材料的性能評估和質(zhì)量檢測。

　　總之，電子拉力機(jī)的出現(xiàn)標(biāo)志著材料測試領(lǐng)域迎來了一個嶄新的時代。相信在不久的將來，它將會成為各行各業(yè)材料測試工作的重要工具，推動人類社會向著更加高質(zhì)量、高效率、可持續(xù)性的方向發(fā)展。