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海達-膠帶拉力試驗機的系統介紹
更新日期:2011-09-09   點擊次數:1265次

膠帶拉力試驗機也稱電子拉力試驗機是由測量系統、驅動系統、控制系統、及電腦等結構組成。

一、測量系統

  1、力值的測量

  通過測力傳感器、放大器和數據處理系統來實現測量,zui常用的測力傳感器是應變片式傳 感器。

  所謂應變片式傳感器,就是由應變片、彈性元件和某些附件補償元件、防護罩、接線插 座、加載件組成,能將某種機械量變成電量輸出的器件。

  應變片式的拉、壓力傳感器國內外種類繁多,主要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S 雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。

  從材料力學上得知,在小變形條件下,一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力 成正比,也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例,當傳感器受到拉力P的作用時,由于 彈性元件表面粘貼有應變片,因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例,故此將應變 片接入測量電路中,即可通過測出其輸出電壓,從而測出力的大小。

  對于電子拉力試驗機傳感器,一般采用差動全橋測量,即將所粘貼的應變片組成橋路,R1、R2、R3、R4,實際為阻值相等的48應變片,即R1=R2=R3=R4,當傳感器受到外 拉力或壓力作用時,傳感器彈性元件產生應變而使各電阻值發生變化,其變化值分別 為△R1△、R2、△R3、△R4,結果原來平衡的電橋,現在不平衡了,橋路就有電壓輸出, 設△E則△E= [R1R2/(R1+R2)2 ]R1/R1-R2/R2+R3/R3-R4/R4)U式中U為外電源供給橋路的電壓進一步筒化有△E=[R2/4R2](R1/R-R2/R+R3/R-R4/R)U將△Ri/Ri=Kεi代上上式則有 E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)

  簡單來說,外力P引起傳感器內應變片的變形,導致電橋的不平衡,從而引起傳感器輸出 電壓的變化,我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。

  一般來說,傳感器的輸出信號都是非常微弱的,通常只有幾個mV,如果我們直接對此信號 進行測量,是非常困難的,并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱 信號放大,放大后的信號電壓可達10V,此時的信號為模擬信號,這個模擬信號經過多路 開關和A/D轉換芯片轉變為數字信號,然后進行數據處理,至此,力的測量告一段落。

  2、變形的測量:通過變形測量裝置來測量,它是用來測量試樣在試驗過程中產生的形變。

  該裝置上有兩個夾頭,經過一系列傳動機構與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起, 當兩夾頭間的距離發生變化時,帶動光電編碼器的軸旋轉,光電編碼器就會有脈沖信號輸 出。再由單片機對此信號進行處理,就可以得出試樣的變形量。

  3、橫粱位移的測量:其原理同變形測量大致相同,都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖 數來獲得橫梁的位移量。

二、電子拉力試驗機驅動系統

  主要是用于試驗機的橫梁移動,其工作原理是由伺服系統控制電機,電機經過減速箱等一 系列傳動機構帶動絲桿轉動,從而達到控制橫梁移動的目的。通過改變電機的轉速,可以 改變橫梁的移動速度。

三、控制系統

  顧名思義,就是控制試驗機運作的系統,人們通過操作臺可以控制試驗機的運作,通過顯 示屏可以獲知試驗機的狀態及各項試驗參數,若該機帶有電腦的話,也可以由電腦實現各 項功能并進行數據處理分析、試驗結果打印。

  試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,它通過計算機背后的串口 (COM進行通信,此技術比較成熟、可靠,使用方便。

四、電腦

  用來采集和分析數據,進入試驗界面后,電腦會不斷采集各樣試驗數據,實時畫出試驗曲 線,自動求出各試驗參數及輸出報表。

 

粵公網安備44190002002798號

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