微機(jī)顯示萬能材料試驗(yàn)機(jī)詳細(xì)介紹

一、產(chǎn)品簡介

微機(jī)顯示萬能材料試驗(yàn)機(jī)（以下簡稱 “微機(jī)W能試驗(yàn)機(jī)"）是一種集機(jī)械結(jié)構(gòu)、電氣控制、微機(jī)測控技術(shù)于一體的高精度力學(xué)性能檢測設(shè)備，主要用于測定金屬、非金屬、復(fù)合材料等材料在拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等工況下的力學(xué)性能（如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、彈性模量、延伸率等）。符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 16491-2022《電子式萬能試驗(yàn)機(jī)》、GB/T 2611-2007《試驗(yàn)機(jī) 通用技術(shù)要求》、GB/T 228.1-2021《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第 1 部分：室溫試驗(yàn)方法》。

二、主要組成部分

微機(jī)W能試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和微機(jī)測控系統(tǒng)三大部分，各部分協(xié)同工作實(shí)現(xiàn)J準(zhǔn)測試。

1、機(jī)械系統(tǒng)：承載與加載的基礎(chǔ)

機(jī)械系統(tǒng)是試驗(yàn)機(jī)的 “骨架"，負(fù)責(zé)提供穩(wěn)定的加載平臺和力傳遞路徑，主要包括：1.1機(jī)架：通常采用高強(qiáng)度合金鋼材焊接或鑄造而成，分為單柱式（小量程，如≤50kN）和雙柱式（大量程，如≥100kN），需具備足夠剛性，避免加載時(shí)產(chǎn)生變形影響測試精度。1.2傳動(dòng)系統(tǒng)：驅(qū)動(dòng)橫梁（上橫梁或下橫梁）移動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載，分為伺服電機(jī) - 滾珠絲杠傳動(dòng)（電子式，適用于中小量程，精度高、響應(yīng)快）和液壓傳動(dòng)（液壓式，適用于大量程，如≥1000kN，加載平穩(wěn)）。1.3夾具：連接試樣與試驗(yàn)機(jī)的關(guān)鍵部件，需根據(jù)材料類型和試驗(yàn)?zāi)Ｊ蕉ㄖ疲Ｒ婎愋桶ǎ海?）拉伸夾具（如楔形夾具、平口夾具，適配金屬線材、板材、棒材）；（2）壓縮夾具（如平板夾具，適配混凝土、塑料塊體）；（3）彎曲夾具（如三點(diǎn)彎曲、四點(diǎn)彎曲裝置，適配板材、型材）；（4）剪切 / 剝離夾具（適配膠粘劑、薄膜、紡織品）。

2、電氣控制系統(tǒng)：動(dòng)力與信號的核心

電氣控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)加載、采集力學(xué)信號，并實(shí)現(xiàn)與微機(jī)系統(tǒng)的交互，主要包括：2.1驅(qū)動(dòng)單元：根據(jù)傳動(dòng)類型不同，分為伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)器（控制電機(jī)轉(zhuǎn)速與扭矩）或液壓伺服閥（控制液壓油流量與壓力），實(shí)現(xiàn)加載速率的J準(zhǔn)調(diào)節(jié)。2.2傳感器：試驗(yàn)力、位移、變形的 “感知器官"，是數(shù)據(jù)J準(zhǔn)性的核心保障：（1）力傳感器：通常采用應(yīng)變片式稱重傳感器，安裝于力傳遞路徑上（如橫梁或夾具底座），將力信號轉(zhuǎn)換為電信號，精度等級多為 0.5 級或 1 級（示值誤差≤±1%）；（2）位移傳感器：通過光柵尺或編碼器安裝于橫梁，測量橫梁移動(dòng)距離，精度≤±0.5%；（3）引伸計(jì)：用于測量試樣的微觀變形（如彈性階段伸長量），分為接觸式（夾在試樣標(biāo)距段）和非接觸式（激光測距），精度≤±0.5% FS，是計(jì)算彈性模量、屈服強(qiáng)度的關(guān)鍵設(shè)備。2.3控制模塊：由 PLC（可編程邏輯控制器）或Z用控制板組成，接收傳感器信號并根據(jù)預(yù)設(shè)程序輸出控制指令，實(shí)現(xiàn) “設(shè)定參數(shù) - 實(shí)時(shí)反饋 - 動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)" 的閉環(huán)控制。

3、微機(jī)測控系統(tǒng)：智能控制與數(shù)據(jù)分析中樞

微機(jī)測控系統(tǒng)是設(shè)備的 “大腦"，通過軟件與硬件結(jié)合實(shí)現(xiàn)測試全流程的智能化管理，主要包括：3.1硬件：工業(yè)計(jì)算機(jī)（或嵌入式主機(jī)）、數(shù)據(jù)采集卡（將傳感器模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號）、顯示器、打印機(jī)等。3.2軟件系統(tǒng)：核心功能模塊包括：（1）參數(shù)設(shè)置：可預(yù)設(shè)試驗(yàn)類型（拉伸 / 壓縮等）、試樣參數(shù)（材質(zhì)、尺寸）、加載速率（如力控速率、位移速率）、停機(jī)條件（如斷裂自動(dòng)停機(jī)、達(dá)到設(shè)定力值停機(jī)）；（2）實(shí)時(shí)監(jiān)控：動(dòng)態(tài)顯示力 - 位移、力 - 變形、應(yīng)力 - 應(yīng)變等曲線，實(shí)時(shí)更新當(dāng)前力值、位移、變形等數(shù)據(jù)；（3）數(shù)據(jù)處理：自動(dòng)計(jì)算抗拉強(qiáng)度（σb = Z大力 / 原始截面積）、屈服強(qiáng)度（σs）、延伸率（δ= 斷后伸長量 / 原始標(biāo)距）、彈性模量（E = 應(yīng)力 / 應(yīng)變）等指標(biāo)，支持?jǐn)?shù)據(jù)溯源與二次分析；（4）報(bào)告生成：自動(dòng)生成標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)報(bào)告，包含試樣信息、測試曲線、關(guān)鍵數(shù)據(jù)、結(jié)論判定等，可導(dǎo)出為 Excel、PDF 等格式。

三、試驗(yàn)操作步驟

1、試樣裝夾：根據(jù)試驗(yàn)類型安裝對應(yīng)夾具，將試樣固定（如拉伸試驗(yàn)中夾持試樣兩端），如需測量變形則安裝引伸計(jì)。

2、參數(shù)預(yù)設(shè)：通過微機(jī)軟件設(shè)置試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 228.1）、試樣尺寸（原始截面積、標(biāo)距）、加載模式（力控 / 位移控 / 變形控）及速率（如拉伸速率 5mm/min）、停機(jī)條件（如試樣斷裂后停機(jī)）。

3、加載測試：啟動(dòng)試驗(yàn)后，電氣控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)（電機(jī)或液壓）對試樣施加力，力、位移、變形信號通過傳感器實(shí)時(shí)采集并傳輸至數(shù)據(jù)采集卡。

4、實(shí)時(shí)調(diào)控：微機(jī)系統(tǒng)將采集的信號與預(yù)設(shè)參數(shù)對比，通過閉環(huán)控制算法調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)單元（如增加 / 減小電機(jī)轉(zhuǎn)速），確保加載速率、力值等參數(shù)穩(wěn)定在設(shè)定范圍內(nèi)。

5、數(shù)據(jù)記錄與分析：測試過程中，軟件實(shí)時(shí)繪制曲線并記錄數(shù)據(jù)；試樣斷裂或達(dá)到停機(jī)條件后自動(dòng)卸載，系統(tǒng)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計(jì)算力學(xué)性能指標(biāo)，生成試驗(yàn)報(bào)告。

四、主要技術(shù)參數(shù)

五、使用注意事項(xiàng)

1、使用前：檢查電源穩(wěn)定性、夾具安裝牢固性、傳感器校準(zhǔn)Y效期（需每年由計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定）。

2、測試中：避免試樣偏心加載（需保證試樣軸線與力軸重合），引伸計(jì)安裝需貼合試樣無松動(dòng)。

六、維護(hù)保養(yǎng)

定期清潔導(dǎo)軌與絲杠（加注潤滑脂）、檢查傳感器接線是否松動(dòng)、軟件定期備份數(shù)據(jù)與升級，液壓式需定期更換液壓油并過濾雜質(zhì)。

七、總結(jié)

微機(jī)W能試驗(yàn)機(jī)是材料力學(xué)性能檢測的核心設(shè)備，其性能直接影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與可靠性。要想了解更多產(chǎn)品詳細(xì)內(nèi)容，可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測設(shè)備有限公司工作人員。