在材(cái)料(liào)科學(xué)與(yǔ)工程(chéng)領域,如(rú)何準(zhǔn)確評估材(cái)料(liào)的力(lì)學性(xìng)能,是保證產品(pǐn)質量(liáng)與(yǔ)安全的(dí)基礎問題。
數顯(xiǎn)電子萬能試驗機作為一(yī)種(zhǒng)數字化(huà)材(cái)料測(cè)試(shì)設(shè)備,通過電(diàn)子測控(kòng)技(jì)術(shù)與機械(xiè)結(jié)構的(dí)結合,實現了對材料(liào)拉(lā)伸,壓縮,彎曲等(děng)力學性能的定量(liáng)測量。
數(shù)顯(xiǎn)電子(zǐ)萬能(néng)試驗機的核心(xīn)工作(zuò)流(liú)程可分為三個(gè)環(huán)節:加(jiā)載係統(tǒng),測量(liáng)係統(tǒng)與數(shù)據采集處理係統(tǒng)。
加載係(xì)統(tǒng)由伺服電機,減速器,滾(gǔn)珠(zhū)絲(sī)杠(gàng)和移(yí)動(dòng)橫梁(liáng)組(zǔ)成(chéng)。伺(sì)服(fú)電機(jī)接(jiē)收控(kòng)製(zhì)指(zhǐ)令後,通過(guò)減(jiǎn)速器放大(dà)扭矩,驅動滾珠絲杠旋轉,進而帶動移動(dòng)橫梁以設定(dìng)速(sù)度上下運動(dòng)。這(zhè)種機電一(yī)體(tǐ)化設計(jì)使加載(zǎi)過程平穩(wěn)可控,能夠實現從(cóng)低(dī)速蠕變(biàn)到高速(sù)衝擊的(dí)多(duō)種加(jiā)載模(mó)式。
測量係(xì)統(tǒng)包含(hán)力(lì)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)與位移(yí)傳(chuán)感器(qì)。力(lì)傳(chuán)感器通常(cháng)采用(yòng)應變片式結構,安裝在(zài)移動(dòng)橫(héng)梁與(yǔ)夾具之(zhī)間。當(dāng)試樣受(shòu)力(lì)變(biàn)形時,傳感器(qì)內部的(dí)彈(dàn)性(xìng)體產生微小(xiǎo)形(xíng)變(biàn),引(yǐn)起應(yīng)變片(piàn)電(diàn)阻(zǔ)值(zhí)變化,經電(diàn)橋電(diàn)路(lù)轉換為(wéi)電壓(yā)信(xìn)號。位(wèi)移(yí)傳感器則(zé)通(tōng)過(guò)光電(diàn)編(biān)碼器(qì)或(huò)光(guāng)柵(zhà)尺(chǐ),實時記(jì)錄(lù)橫梁移(yí)動距離,間接(jiē)反(fǎn)映(yìng)試樣的(dí)變形(xíng)量。兩(liǎng)個(gè)傳感(gǎn)器的(dí)信號經模(mó)數轉換(huàn)後,傳(chuán)輸至數據(jù)處理係(xì)統。
數據處理係統由(yóu)微(wēi)處理器(qì)和(hé)專(zhuān)用軟件(jiàn)構(gòu)成(chéng)。係統將(jiāng)傳感(gǎn)器(qì)采(cǎi)集的模擬信號(hào)轉換為(wéi)數(shù)字量,依(yī)據(jù)標定曲(qū)綫計(jì)算出實時力值(zhí)與(yǔ)位移(yí)值(zhí)。軟(ruǎn)件(jiàn)按照預設的試驗(yàn)標準(如GB/T,ASTM等),自動繪(huì)製應力(lì)-應變(biàn)曲(qū)綫(xiàn),並(bìng)計算彈(dàn)性模(mó)量,屈(qū)服強(qiáng)度(dù),抗拉強度(dù),斷(duàn)裂(liè)伸長(cháng)率等(děng)關鍵參數(shù)。試驗(yàn)結果直(zhí)接顯示在(zài)液(yè)晶(jīng)屏(píng)上(shàng),也可(kě)導(dǎo)出為電子文檔。
相(xiāng)比傳(chuán)統機械式或液(yè)壓式(shì)試驗(yàn)機(jī),數(shù)顯(xiǎn)電子萬能試(shì)驗機(jī)在(zài)多個方(fāng)麵(miàn)具有明顯(xiǎn)優勢(shì):
測量(liáng)精度高。電(diàn)子(zǐ)傳感器(qì)配(pèi)合數(shù)字信(xìn)號處(chǔ)理技術(shù),力值(zhí)測量(liáng)精度(dù)可達示(shì)值的±0.5以(yǐ)內,位(wèi)移(yí)分辨(biàn)率達到微米(mǐ)級別(bié)。這種(zhǒng)高精度特(tè)性使材(cái)料微小(xiǎo)變(biàn)形階(jiē)段(duàn)的測量成為(wéi)可(kě)能(néng),尤(yóu)其適(shì)用於(yú)塑(sù)料,橡(xiàng)膠等(děng)低模量(liáng)材(cái)料的(dí)測(cè)試。
操(cāo)作簡便。用戶(hù)隻需通(tōng)過觸摸屏或(huò)電(diàn)腦(nǎo)軟件(jiàn)設(shè)置(zhì)試驗(yàn)參(cān)數(shù)(如(rú)加(jiā)載速(sù)度,試(shì)樣(yàng)尺(chǐ)寸,試(shì)驗標準),設備即可自動完(wán)成整個測(cè)試流(liú)程。試(shì)驗過程中,實(shí)時(shí)數據(jù)顯示(shì)直觀(guān),無需人工記(jì)錄或(huò)計(jì)算,降低了(liǎo)操作(zuò)人(rén)員的技術門(mén)檻。
功能多樣。通過更換(huàn)不同(tóng)夾(jiā)具和傳感器(qì),該(gāi)設備(bèi)可完成拉(lā)伸,壓縮,彎(wān)曲(qū),剪(jiǎn)切,剝(bāo)離,撕裂等(děng)多(duō)種力(lì)學(xué)試驗。部分(fēn)型(xíng)號(hào)還(huán)支持高低(dī)溫環(huán)境箱,模(mó)擬材料(liào)在(zài)特定溫度(dù)條件下(xià)的(dí)性能變化(huà)。這種多功(gōng)能(néng)性(xìng)使(shǐ)一台設備(bèi)即(jí)可滿足(zú)多(duō)種測試需求。
數據管理便捷(jié)。試(shì)驗數據以數(shù)字(zì)形式存(cún)儲,可(kě)隨時調用,打印或傳輸(shū)至(zhì)實驗(yàn)室信(xìn)息管理係統。軟件支(zhī)持(chí)數據統計,曲綫疊(dié)加,報(bào)告(gào)生成(chéng)等功能(néng),便於進行材料性能(néng)對(duì)比(bǐ)與(yǔ)質量(liáng)控製分析。
安全保護(hù)。設備配備過載(zǎi)保(bǎo)護,限(xiàn)位保護(hù),緊急停止按鈕等多重安全(quán)機(jī)製(zhì)。當(dāng)力(lì)值(zhí)超過(guò)設(shè)定(dìng)上限(xiàn)或(huò)橫梁到達(dá)行程極(jí)限(xiàn)時(shí),係統自(zì)動(dòng)停機,避免(miǎn)設(shè)備(bèi)損壞(huài)或(huò)操作(zuò)人員(yuán)受(shòu)傷。
數(shù)顯電子(zǐ)萬能(néng)試(shì)驗機(jī)廣泛(fàn)應(yīng)用於(yú)金屬材料,高(gāo)分(fēn)子(zǐ)材料,復合材料(liào),建築材料,紡(fǎng)織(zhī)品,食品(pǐn)包裝(zhuāng)等領(lǐng)域(yù)的(dí)質量檢(jiǎn)測(cè)與(yǔ)研發工(gōng)作(zuò)。在高校(xiào)實(shí)驗室中,它是材料力學教(jiào)學的(dí)重要工具;在工(gōng)廠質檢部門,它(tā)用(yòng)於原材料(liào)入(rù)廠檢驗和成品出(chū)廠(chǎng)檢(jiǎn)測;在(zài)科(kē)研機構,它(tā)輔(fǔ)助新材料的性(xìng)能(néng)表征(zhēng)與配(pèi)方優(yōu)化。