更新日期:2024-05-21
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LYGQJ-9800B電子拉力試驗機精密的自動控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和控制過程的全數(shù)字化調整。在拉伸試驗中,檢測材料的Z大承載拉力、抗拉強度、伸長變形、延伸率等技術指標。以上檢測參數(shù)在試驗結束后,由計算機根據(jù)試驗開始時設置的試驗參數(shù)條件自動計算,同時顯示相應的試驗結果,各檢測參數(shù)在試驗結束后既可查詢顯示,也可連接打印機進行打印輸出。
1.LYGQJ-9800B電子拉力試驗機主要用途及適用范圍
本公司生產的主要用于各種金屬、非金屬及復合材料進行拉伸、壓縮、彎曲等力學性能指標的測試。精密的自動控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和控制過程的全數(shù)字化調整。在拉伸試驗中,檢測材料的大承載拉力、抗拉強度、伸長變形、延伸率等技術指標。以上檢測參數(shù)在試驗結束后,由計算機根據(jù)試驗開始時設置的試驗參數(shù)條件自動計算,同時顯示相應的試驗結果,各檢測參數(shù)在試驗結束后既可查詢顯示,也可連接打印機進行打印輸出。
該設備適用于金屬、膠粘劑、管材、型材、航空航天、石油化工、防水卷材、電線電纜、紡織、纖維、橡膠、陶瓷、食品、醫(yī)藥包裝、土工布、薄膜、木材、紙張等制造業(yè)以及各級產品質量監(jiān)督部門,同時還適用于大中專院校進行教學演示工作。
2.主要技術指標
序號 | 檢 驗 項 目 | 技 術 要 求 |
1 | 大試驗力 | 100kN |
2 | 試驗力分辨率 | 1/200000 |
3 | 變形小讀數(shù)值 | 0.01mm |
4 | 示值相對誤差 | 1%--100%量程范圍內 ≤±1% |
5 | 試驗力示值重復性相對誤差 | ≤1% |
6 | 試驗力零點相對誤差 | ±0.1% |
7 | 速度范圍 | 0.05---500mm/min |
8 | 試驗空間(高x寬) | 800x400mm |
10 | 加載方式 | 電動 |
11 | 電源電壓(必須有可靠的接地措施) | ~220V±10% 50Hz |
3.LYGQJ-9800B電子拉力試驗機標準配置
名稱 | 內 容 | 數(shù)量 |
主機 | 門式結構框架;噴塑殼體 精密滾珠絲杠副 | 1臺 2套 |
控制器 | 微機控制 | 1套 |
驅動裝置 | 交流伺服電機 同步帶 | 1套 |
傳感器 | 輪輻式 | 1只 |
光電編碼器 |
| 1只 |
限位裝置 | 絲網印刷技術與光電技術相結合 | 3只 |
拉伸附具 | 平鉗口:0-7mm (可根據(jù)用戶要求選配) | 各1套 |
微機 | /1G/160G/19液晶 | 1臺 |
打印機 | HP噴墨 |
|
壓縮壓盤 | ¢100mm | 1套 |
彎曲附具 | 壓頭¢10mm 0-300mm可調 /選配 | 1套 |
軟件 | 電子萬能試驗機軟件 | 1套 |
4.LYGQJ-9800B結構特征及工作原理
本機由機械、電氣、分組成
4.1機械部分結構及工作原理:
本機采用電動加載方式,底部是整機結構承載支架,內部包含有電機驅動器、加載電機、減速機構、動力傳動機構等部件;上部是試樣夾持及力值、變形測量機構,包含有加載傳動機構、試樣拉伸夾具、試樣壓縮夾具、測力傳感器、位移傳感器等主要部件。
4.2 電氣部分:
電氣部分由顯示測量控制部分組成。顯示測量控制部分實現(xiàn)各種控制、顯示、數(shù)據(jù)采集、處理等功能。主控制器可以根據(jù)不同是試驗要求,選擇拉伸、剛度、壓縮試驗模式,并設置各試驗模式試樣參數(shù),調整好試樣后,按試驗鍵,系統(tǒng)即可自動啟動試驗,并根據(jù)相應的試驗條件,自動判斷停機處理,同時顯示相應的試驗結果。
4.3 本機的幾項主要功能:
4.3.1 全開放性參數(shù)設置
4.3.2 設置參數(shù)*保存,下次開機自動讀取顯示
4.3.3 浮動零點設置,可隨時調整零點
4.3.4 峰值保持及存儲,常值跟隨;
4.3.5 在有效速度范圍內,速度值任意設置;
4.3.6 橫梁移動過程中的速度快捷切換功能
4.3.7 靈活的數(shù)據(jù)查詢顯示功能;
4.3.8 過載停機、保護功能;
4.3.9 試驗結束自動判斷功能;
4.3.10 極限位置保護等;
5. 交貨期限:合同生效后10個工作日內交貨.
6、LYGQJ-9800B產品質量保證及售后服務承諾
我公司免費對操作人員進行技術培訓、人員培訓,達到操作人員能掌握設備結構和性能,獨立熟練操作設備。
我公司產品實行“質量三包”,質量保證期一年,終身服務。在質量保證期內,對由于設計、制造、工藝或材料的缺陷所發(fā)生的故障負責,并免費修理和更換有缺陷的零件或整機。
在質保期滿以后,我方將以優(yōu)惠價格提供保修服務,更換件只核收成本費用。 若設備發(fā)生故障,在接到需方書面通知24小時內答復。如需派人到現(xiàn)場時,48小時內技術人員到達現(xiàn)場解決有關技術問題。
7、軟件介紹
SmartTest簡介
一. 前言
SmartTest程序組根據(jù)不同的程序模塊,適用于不同類型的材料試驗機,如微機屏顯萬能試驗機、微機控制電子萬能試驗機以及微機屏顯壓力試驗機等。
二.特點
利用不同配置文件可以使一臺主機配多個傳感器。
開放式的程序接口,可為用戶定制特殊的試驗方法,快速、便捷、可靠,缺省執(zhí)行國標GB228-2002、GB7314-87試驗方法,;
分檔數(shù)碼顯示拉試驗力和壓試驗力及峰值,精度為每檔量程20%開始示值的±1%,可自動標定;
分4檔數(shù)碼顯示變形,精度為每檔量程20%開始±0.5%FS,可自動標定;
同時記錄力-時間,變形-時間,力-變形和力-位移試驗曲線,可隨時切換觀察,高速采樣;
準確、完善的數(shù)據(jù)分析功能,采用人機交互方式分析計算測試材料的機械性能指標,可自動計算彈性模量、屈服強度、非比例伸長應力等,也可人工干預分析過程,提高分析的準確度;
試驗數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理方式,自動保存所有試驗數(shù)據(jù)和曲線。
功能強大的報表編輯器,利用該報表編輯器,用戶可以在極短的時間內做出自己想要的任何格式的報表,做報表不再是一件痛苦的事。
第二章 LYGQJ-9800BSmartTest的安裝和啟動
一、SmartTest的安裝
1、微機硬件配置
PII C300/64M內存以上PC機,SVGA彩色顯示器(支持800*600或以上顯示分辨率),鼠標各種打印機
2、微機操作系統(tǒng)
中文WINDOWS95/98/me/2000/XP操作系統(tǒng)
3、安裝步驟
將SmartTest安裝光盤放入光盤驅動器,找到光盤根目錄下的Setup.exe,雙擊執(zhí)行它即可進行安裝。稍等片刻,就會出現(xiàn)一個初始化界面自動開始安裝。請選擇“下一步”
接下來出現(xiàn)安裝目錄設置窗口,程序缺省安裝到C:Program FilesSmartTest目錄下,除非必要,請不要改變安裝目錄,直接選擇“下一步”
在安裝準備就緒窗口選擇“下一步”,安裝向導將開始復制安裝文件到硬盤。
加密鎖驅動驅動程序的安裝
復制過程持續(xù)一段時間,后出現(xiàn)安裝成功的提示窗口。SmartTest安裝成功以后,在“開始”的“程序”里將出現(xiàn)“萬能試驗機測控系統(tǒng)”程序組,點擊“SmartTest 主程序”即可執(zhí)行程序。
文件清單(安裝完畢后)
缺省情況下,程序安裝在C:ProgramFilesSmartTest目錄下;
*次安裝后,在安裝目錄下的文件應主要包括:
序號 | 文件名 | 說明 |
1 | SmartTest.exe | 控制主程序 |
2 | SmartTest.mdb | 數(shù)據(jù)庫文件,包含曲線在內的所有試驗數(shù)據(jù) |
3 | SmartTest.ini | 配置文件,包含所有調試參數(shù) |
二、啟動
用鼠標點擊WINDOWS[開始]菜單里的[萬能試驗機微機測量控制系統(tǒng)],或直接點擊桌面上的SmartTest圖標,即可啟動試驗控制程序。
注意,開始試驗操作和結束試驗操作都必須按照一定的操作順序,(下面按照各個功能模塊順序依次介紹,隨著程序不斷升級,各模塊的外觀也許有所改變,但其核心功能是不變的)
三、卸載:
打開控制面板,選擇“添加/刪除程序”,在程序列表中選擇“SmartTest”,然后選擇“卸載”,即可安全、快速地刪除SmartTest。
第三章 界面操作
主窗口:
主窗口是程序的控制中心,它負責管理各個功能窗口,并顯示試樣的基本信息和試驗控制狀態(tài)信息,用戶試驗時面對的就是這個窗口。
說明:
說明:
菜單
【模式】菜單:負責系統(tǒng)管理工作,如系統(tǒng)模式的切換。
試驗模式:即試驗控制模式,顯示負荷、變形和位移測量值,啟動和停止試驗,記錄試驗曲線等等。
演示模式:重放以前的試驗過程或模擬一次新的試驗。
退出模式:退出SmartTest控制程序。
【設置】菜單: 分為“控制參數(shù)”、“硬件參數(shù)”、“軟件參數(shù)”、“調入配置文件”、“存儲配置文件”等菜單項。(如圖所示)。
[控制參數(shù)窗口]:
顯示刷新周期:“顯示板”以此處的設置為周期進行各種顯示。缺省設置為400ms。“刷新周期” 的設置應保證顯示適合人的眼睛觀察。
曲線采集周期:“曲線板”以此處的設置為周期進行試驗曲線的記錄。缺省設置為400ms。“曲線采集周期” 不應設置的過小,否則,會記錄過多不必要的重復點,而且占用很多系統(tǒng)資源。
曲線高速采集周期:在記錄試驗曲線的過程當中,對于某一階段(如屈服階段)可以進行高速采集。此處的設置即為高速采集的周期。
曲線繪制長時間:曲線多記錄30000個點,減小曲線采集周期可以延長曲線記錄時間。
注:計算機與試驗機之間是通過插在計算機中的萬能試驗卡作為中間環(huán)節(jié)在一起的。作為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的計算機,應實時準確的對試驗過程進行記錄。計算機對試驗過程記錄的“步長”叫做采樣周期。SmartTest控制系統(tǒng)利用特殊技術實現(xiàn)了對采樣周期的控制,小采樣周期可為2ms。此處應嚴格區(qū)分“采樣周期”與“顯示刷新周期”和“曲線采集周期”的區(qū)別。
[硬件參數(shù)窗口]:
負荷傳感器量程:此處的參數(shù)應根據(jù)試驗機主機上的傳感器進行設置,注意單位是kN。
引伸計量程:此處的參數(shù)應根據(jù)系統(tǒng)配置的引伸計進行設置。
系統(tǒng)活塞行程:此處設定的活塞行程亦即曲線板中位移坐標的大值。對于無行程檢測的試驗機,此項無意義。
試驗力濾波次數(shù):缺省設置為10次,此處的濾波設置不是簡單意義上的濾波,SmartTest利用特殊技術有效地保證了試驗機力值的高精度、高穩(wěn)定性。如果外界環(huán)境特別惡劣時,可以適當提高濾波次數(shù)。
變形濾波次數(shù):同上。
位移每脈沖對應的位移量:此處的參數(shù)是指進行位移采集時,每一個脈沖所對應的位移值,請根據(jù)具體情況進行設置。
信號放大參數(shù): 如圖所示,該窗口的參數(shù)在壓環(huán)標定后,會自動進行改變。請注意,這些參數(shù)出廠時已調試完畢,請用戶不要隨意改動,以免產生不良后果。并且用戶在開始使用時,將這些參數(shù)記錄備案,一旦計算機硬件故障或因其他意外而必須重新安裝系統(tǒng)程序時,只需將這些參數(shù)復原即可。而不必重新標定傳感器參數(shù)。當然,用戶也可以通過操作配置文件來備份此處的參數(shù)。具體見“關于配置文件”。
[軟件參數(shù)窗口]:
顯示精度:有關示值顯示的內容為:
小數(shù)點后顯示**位:在該選項下面的“自動”選框為“空”時,該項起作用,將控制“顯示板”上試驗力、變形和位移的顯示位數(shù)。
自動:有關試驗機標準對試驗力、變形的顯示精度有非常明確的規(guī)定,因此,選中此項,SmartTest將自動根據(jù)試驗力、變形檔位確定顯示位數(shù)。對于位移的顯示亦有相關的規(guī)約。
自動換檔:選中,則試驗力、變形在試驗過程中將自動換檔,否則,系統(tǒng)處于手動換檔狀態(tài)。做為操作人員,對要進行的試驗通常有一個基本的判斷,因此SmartTest缺省設置試驗力不自動換檔,從而大程度地減少換檔沖擊以及系統(tǒng)延時。自動換檔時,當測量值大于當前檔位量程時,程序會自動向大檔位跳轉。但在壓環(huán)標定的時,不允許自動換檔。
破型判斷:即試樣破壞的判斷條件,只有滿足破型條件,軟件才會自動結束試驗。其一根據(jù)力值下降的幅度和當前量程的比值來判斷,這主要針對韌性高的試樣或壓縮試驗,特點是力值是緩慢下降;第二個條件是根據(jù)力值突然下降的幅度來判斷,主要針對拉伸試驗,特點是試樣斷裂的瞬間,力值突然下降。注意,只要滿足上面任何一個條件,軟件都會認為破型而自動結束試驗。
注:此處的破型判斷的設置起作用的前提條件是在試驗力、變形面板中按下[破型判斷]按鈕。
采用拉伸舊標準:選中,采用的拉伸標準自動變?yōu)镚B/T228-87,否則將采用GB/T228-2002。利用此項功能可以在新舊拉伸標準之間進行切換。
關于試驗力過載:當試驗力大于一定的上限,系統(tǒng)將自動進入過載保護,并及時采取一定的措施,以保證試驗機的安全。過載分為兩種情況:其一是試驗力超過系統(tǒng)過載上限(大量程*過載系數(shù)),其二為用戶選擇試驗力不自動換檔時(一般為壓環(huán)標定傳感器的時候),試驗力大于當前量程的3%,程序也認為過載。一旦程序認為試驗力過載,會出現(xiàn)一個過載警告窗口。
這個窗口記錄了本次過載的一些相關信息。
關于配置文件:如圖所示,靈活地運用配置文件,可以任意配置多組傳感器。例如,系統(tǒng)需要分別配置50kN和100kN的傳感器。首先系統(tǒng)裝配50kN的傳感器,進行壓環(huán)標定后,SmartTest的當前配置文件(即SmartTest.ini)記錄的便是50kN傳感器的校準參數(shù)。然后,選擇[存儲配置文件]菜單,把當前的配置文件保存為一個有意義的文件名(如50kN.ini)。系統(tǒng)裝配100kN傳感器后,重復上述過程。此后,系統(tǒng)每次更換傳感器后,只需選擇[調入配置文件]菜單調入相應的傳感器配置文件即可。
注:當前配置文件(即SmartTest.ini)是SmartTest正常運行的靈魂。
注:以上窗口中均有“修改”按鈕,需要修改參數(shù)時,先點擊“修改”按鈕,只有輸入了正確的權限密碼,參數(shù)才能處于修改狀態(tài)。
【調整】菜單:調整系統(tǒng)調試參數(shù),一般在調試機器時使用,操作人員禁止使用,有權限密碼保護。
校準窗口:如圖所示,SmartTest系統(tǒng)可以通過軟件數(shù)字調整負荷每檔的采樣顯示值,在試驗停止狀態(tài)下,選擇[調整]->[力傳感器增益微調]菜單,將調出校準窗口。
校準方法:在輸入框中輸入或選擇正確的標定值,當測力環(huán)達到標定值后,按下“校準”按鈕,顯示值將直接校準到標定值。為了更方便的調整參數(shù),在壓環(huán)標定傳感器時,即使在試驗上行或下行狀態(tài)下,也可以直接按[-]或[+]按鈕來調整傳感器放大增益,直到顯示值和測力環(huán)所對應的力值*。
如果切換檔位,調試窗口也會同時切換。調整負荷顯示值時,請從大檔開始調整,因為*檔的調整將會影響后面各檔。
注:變形的校準同負荷,此處不再敖述。
【工具】菜單:
[報表編輯器]:參見”報表編輯器”一章。
[用戶帳戶]:參見附錄“用戶管理”。
【窗口】菜單:選擇”鎖定”后,“顯示板”、“曲線板”、“控制板”作為一個整體進行移動。選擇“浮動”時,上述各窗口可以分別移動。
【幫助】菜單:提供系統(tǒng)操作的幫助信息和系統(tǒng)的相關信息。
【退出】菜單:退出SmartTest控制程序。
系統(tǒng)狀態(tài)欄:顯示試驗過程中試樣和控制的相關信息,請用戶隨時留意狀態(tài)欄中的提示信息,以避免盲目操作。
系統(tǒng)工具欄:作用和系統(tǒng)菜單一樣,但更便于用戶選擇;
[試驗]:切換到試驗模式。
[分析]:切換到分析模式。
[數(shù)據(jù)板]: 點擊可以彈出數(shù)據(jù)板窗口,具體參見“數(shù)據(jù)板”一節(jié)。
[前翻]:向前翻動數(shù)據(jù)記錄。
[后翻]:向后翻動數(shù)據(jù)記錄。
下面是一部分功能窗口的簡要說明,后面將詳細一一介紹:
④ 試驗力、變形顯示板:試驗力、變形的硬件調零、軟件清零和顯示,試驗力峰值顯示,試驗力、變形檔位的選擇等。
⑤ 位移顯示板:位移測量值的清零和顯示以及橫梁移動方向的指示。
⑥ 曲線板:試驗過程中,實時顯示力-時間、變形-時間、力-變形和力-位移曲線。自帶工具條,支持局部放大和縮小等。
⑦ 控制板:度盤顯示試驗力,顯示加荷速度,啟動和停止試驗過程。
力和變形顯示窗口:
① 負荷測量顯示值: 根據(jù)選擇的檔位自動規(guī)約;
② 負荷測量峰值: 當試驗重新開始,峰值會自動清零;
③ 負荷測量檔位: 在試驗過程中根據(jù)測量值的大小自動換檔,及測量值大于當前檔位量程的98%時,自動向更大的檔位切換;用戶在試驗開始時,可以選擇小的檔位,從而保證測量精度。
破型判斷按鈕:按下此按鈕,在試驗過程中,力值如果滿足試樣破型的條件,試驗會自動結束。如果按鈕彈起,那么,即使試樣已經破壞,試驗也不會自動結束,用戶必須手動結束試驗。
⑤ 變形測量顯示值: 根據(jù)選擇的檔位自動規(guī)約;
⑥ 變形測量檔位: 在試驗過程中根據(jù)測量值的大小自動換檔,及測量值大于當前檔位量程的98%時,自動向更大的檔位切換;用戶在試驗開始時,可以選擇小的檔位,從而保證測量精度。
按鈕說明:
拉伸和壓縮方式的切換按鈕:“拉”代表拉伸方式,“壓”代表壓縮方式;
硬件調零按鈕:上箭頭代表上調,下箭頭代表下調;
測量值清零按鈕:試驗開始時,建議盡量用硬件調零按鈕調零,當零點比較小時,才使用清零按鈕清零;
負荷峰值清零按鈕
“取引伸計”按鈕有兩個用法,(1)試驗中使用了引伸計:試驗中,當試樣變形較小時,變形測量采用的是引伸計測量信號,當變形較大時,為了避免損壞引伸計而必須將引伸計取下,在取下引伸計之前,按下這個按鈕,系統(tǒng)將用位移測量信號作為變形值,保證測試曲線的完整性;(2)試驗中不使用引伸計:如果用戶在試驗中不需要使用引伸計,請在試驗開始之前,先將此按鈕按下,那么,試驗開始后,系統(tǒng)將直接將位移信號作為變形值,從而構成一個完整的力-變形曲線,便于數(shù)據(jù)分析。
位移顯示窗口:
① 位移測量顯示值;
② 手動方向顯示:指示外部手動按鈕的方向。
③ 提示外部急停、啟動按鈕以及限位的狀態(tài)。
曲線顯示窗口:
1.曲線工具欄:曲線工具欄包含曲線觀察和處理的工具;
從左至右依次為:前面三個按鈕為一組工具,每次只能選取一個,即選取其中的一個時,原來的按鈕就會彈起。
2.曲線顯示區(qū)域;
3.曲線顯示刻度值:隨曲線的縮放和移動而改變;
4.曲線垂直(水平)縮放和定位:曲線可以單向(水平或垂直)放大和縮小。并可以用滑塊拖動顯示曲線。拖動方式有兩種:
4.1小幅移動:用鼠標點擊滑動條兩端箭頭,可以移動當前曲線顯示范圍1/10;
4.2 任意:直接用鼠標拖動滑塊到位后松開即可;
下面是水平縮放按鈕和滑動條,其中滑塊的長度和當前放大倍數(shù)相關,(滑動條/滑塊長度)就是當前放大倍數(shù),(如圖,現(xiàn)在的水平放大倍數(shù)為2)垂直方向使用方法和水平方向相同;
注:曲線放大倍數(shù)固定為1、2、5、10、20、50倍
注意:當一次試驗完成后,在曲線板的右上角會出現(xiàn)一個標志[曲線未保存],提醒用戶這是一個新的試驗測試曲線,還沒有保存。用戶這時可以通過[數(shù)據(jù)板]上的保存按鈕將試驗數(shù)據(jù)和曲線數(shù)據(jù)直接保存至數(shù)據(jù)庫,用戶保存后,這個標志會自動消失。用戶也可以直接丟棄這條曲線,只需在[曲線未保存]標志上單擊鼠標右鍵,選擇彈出菜單即可。
控制板
一).閉環(huán)控制方式:
1、控制方式選擇卡片:
位移:閉環(huán)(開環(huán))位移控制方式;
負荷:閉環(huán)力(應力)控制方式;
變形:閉環(huán)變形(應變)控制方式;
拉伸:典型金屬拉伸自動程控方式;
2、試驗控制中心;
*個按鈕是“調整橫梁位置”按鈕,后面兩個按鈕表示試驗的開始和停止。“調整橫梁位置”按鈕按下時,可通過上下按鈕來控制橫梁的移動,此時系統(tǒng)不記錄橫梁移動的曲線。
3、位移控制:
位移控制以位移為控制指標進行控制,在試驗狀態(tài)和調整衡量位置狀態(tài)都可以使用。使用方法為:
拉伸或壓縮試驗:
在位移速度檔位中選擇一個速度,比如5mm/min,在“閉環(huán)控制”的復選框內打“勾”,切換到閉環(huán)模式,再按下“開始”按鈕,即開始試驗。
定位移值控制:
在位移速度檔位中選擇一個速度,比如5mm/min,在“閉環(huán)控制”的復選框內打“勾”,切換到閉環(huán)模式,然后在位移保持目標輸入框中輸入目標值,如20mm,按回車鍵或按右邊的“應用”按鈕,接著再按下“開始”按鈕,即開始試驗。橫梁會以5mm/min的速度上升,當位移到達20mm,橫梁會自動保持不動。這時,用戶可以輸入新的位移目標值,應用后,橫梁會自動趨向新的目標值。目標值用戶可以隨時改變。用戶可以輸入為空來清除目標值。
調整橫梁位置:
按下“調整橫梁位置”按鈕,表明接下來的操作只是用戶調整橫梁的位置,而不是試驗測試。這個狀態(tài)下,曲線將停止記錄。注意,在橫梁位置調整完后,請恢復試驗測試狀態(tài)。
4、力控制:
力控制以力為控制指標進行控制。使用方法為:
拉伸或壓縮試驗:
在力速度檔位中選擇一個速度,比如0.1N/s,然后點擊“預緊速度”按鈕設置預緊速度,選擇預緊力(一般為當前量程的1%左右),再按下“開始”按鈕,即開始試驗。
力值保持控制:
在力速度檔位中選擇一個速度,比如0.1N/s,然后點擊“預緊速度”按鈕設置預緊速度,選擇預緊力,接著在力保持目標輸入框中輸入目標值,如10N,按回車鍵或按右邊的“應用”按鈕,接著再按下“開始”按鈕,即開始試驗。橫梁會以0.1N/s的速度加載上升,當力值到達10N,系統(tǒng)會自動保持在10N。這時,用戶可以輸入新的力目標值,應用后,系統(tǒng)會自動趨向新的目標值。目標值用戶可以隨時改變。用戶可以輸入為空來清除目標值。力目標不能為0。
5、變形控制:
變形控制以變形為控制指標進行控制,它的使用于位移控制類似,但它單獨使用的機會很少。
6、拉伸控制:
對于簡單的操作,用戶可以選擇單一控制模式來做試驗,比如位移或力控制,選擇其中的一種控制模式,確定控制速度。如果是復合控制,以標準金屬拉伸試驗為例,用戶在選擇拉伸控制模式以后,還必須設置一些必要的控制參數(shù)。如下圖
一個標準的金屬拉伸試驗過程包含三個步驟:等速應力加載,屈服保持固定和屈服結束后的高速分離。針對三個過程,必須設定一些必要的參數(shù),界面上的三個參數(shù)含義為:
等速應力:彈性段的加載速度;
當試件的應力大于這個值時,系統(tǒng)認為屈服開始,從而自動跳轉到屈服固定控制;
高速分離的速度。
如果這種試件對用戶比較陌生,可能第二個參數(shù)比較難以確定,建議用戶在*次操作時,將第二個參數(shù)設置為很大,即讓系統(tǒng)不要自動轉到屈服固定,而采用人工觀察,手動切換的方式。關于拉伸控制,還有一些相關的參數(shù)設置,按下右下方的[高級]按鈕,將彈處一個參數(shù)設置窗口(如圖)
預緊速度;
在彈性段,一般采用的是用引伸計來測量變形,但屈服過了以后,試樣的變形加大,為了防止損壞引伸計,在屈服過后不久,用戶必須取下引伸計。為了保證變形測量值的延續(xù)性,在取下引伸計之后,可以用位移信號來替代變形信號,即用戶可以按下變形顯示板上的[取引伸計]按鈕后再取引伸計。系統(tǒng)也可以自動完成這個替換工作,但用戶必須告訴系統(tǒng)何時替換,即變形達到多少時替換。這也是一個經驗值。
拉伸試驗的第三個步驟是高速分離,如果“自動切換到等速分離階段”無效,那么,用戶必須自己判斷屈服結束,然后手工切換到等速分離階段。同樣,系統(tǒng)可以自動切換這個步驟,條件一是當變形達到一定值,或者是取引伸計后多少mm后。這個值也是經驗值。
7、人工復合控制:
前面的位移、力和變形控制在控制過程中是可以隨時切換的。舉例來說,如果用戶首先使用位移控制,在試驗進行中想切換到負荷控制,這時,只見切換是不可能的,因為這時,除開位移控制模式,其他的控制模式的選擇卡片都是不可選的。因此,用戶必須先按下“控制鎖定”按鈕,激活其他卡片。這時,系統(tǒng)將保持控制輸出一個恒定值不變,同時,其他控制模式變?yōu)榭捎谩=酉聛恚脩艨梢郧袚Q到負荷控制模式,選擇速度和目標后,按下“控制繼續(xù)”按鈕,系統(tǒng)將轉為負荷控制模式。
二).普通(開環(huán))控制方式:如圖所示,是上述閉環(huán)控制中的一個子集。
數(shù)據(jù)板
1.數(shù)據(jù)板窗口:
數(shù)據(jù)是整個系統(tǒng)的核心,因為整個試驗過程是圍繞數(shù)據(jù)為中心進行的。從試樣數(shù)據(jù)到測試數(shù)據(jù),再到分析數(shù)據(jù),這個數(shù)據(jù)過程的顯示都在數(shù)據(jù)板上體現(xiàn)。從系統(tǒng)工具欄可以調出數(shù)據(jù)板。
程序啟動時,缺省調入的試驗方法為上一次關閉程序時調用的試驗方法,如果選擇別的試驗方法,必須通過系統(tǒng)工具欄選擇。選擇以后,“數(shù)據(jù)板”會作相應的變化。即不同的試驗方法,數(shù)據(jù)板的顯示內容是不同的。
2.數(shù)據(jù)板工具欄:
新建:建立單個或成批數(shù)據(jù)記錄。
打開:打開歷史數(shù)據(jù)。
保存為數(shù)據(jù)庫格式:以數(shù)據(jù)庫格式將試驗曲線和試驗數(shù)據(jù)存盤。
保存為文件格式:以文本文件格式將試驗曲線和試驗數(shù)據(jù)存盤。
刪除當前記錄:刪除當前這條數(shù)據(jù),刪除的數(shù)據(jù)都無法恢復,請慎重操作。
刪除全部打開的數(shù)據(jù):將數(shù)據(jù)板上顯示的所有數(shù)據(jù)全部刪除,刪除的數(shù)據(jù)都無法恢復,請慎重操作。
打?。簩斍坝涗洈?shù)據(jù)以設置好的報表格式打印輸出。
設置報表格式:對報表的部分格式進行設定。
瀏覽:觀察當前打開的記錄集的所有數(shù)據(jù)。
3. 數(shù)據(jù)庫顯示定位按鈕:
數(shù)據(jù)庫顯示和定位:圖中的2/3中的3表示現(xiàn)在數(shù)據(jù)板上共打開了3條記錄,2表示現(xiàn)在數(shù)據(jù)板上顯示的是第2條。用戶可以按動左右箭頭移動位置。
注:系統(tǒng)工具欄中的“前翻”、“后翻”功能相當于此處的左右箭頭的作用。
第四章 試驗過程
一.輸入試樣信息
準備開始做試驗時,*步是輸入試樣的信息。所有的試樣信息和測試數(shù)據(jù),系統(tǒng)都保存為一個數(shù)據(jù)庫文件,而不同于以前的一些測試系統(tǒng),一個試驗保存為一個數(shù)據(jù)文件。在數(shù)據(jù)庫中,一個試驗保存為一條記錄。如果把數(shù)據(jù)庫文件當成一個巨大的數(shù)據(jù)表格的話,一條記錄就相當于這個表格中的一行。而這個表格是可以不斷加長的。
點擊數(shù)據(jù)板上的新建按鈕(參見數(shù)據(jù)板說明),將出現(xiàn)新建窗口:
試樣數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū):用戶在這里輸入試樣的一些相關信息,當然,也可以直接打開右邊列表中保存的試樣模板文件,而不用再一一輸入。用鼠標點擊模板名稱,那么,這個模板所包含的試樣內容就會直接填入。填完試樣信息后,點擊窗口中間的[新建]按鈕,所填數(shù)據(jù)將拷貝到下面的試樣信息數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。用戶可以開始下一個試樣信息的輸入。
新建按鈕:將數(shù)據(jù)從輸入?yún)^(qū)拷貝到輸入緩沖區(qū),此時,試樣數(shù)據(jù)還沒有保存到數(shù)據(jù)庫中,用戶在數(shù)據(jù)緩沖區(qū)還可以根據(jù)實際情況更改試樣內容。
成批新建:前面兩個步驟說明了一次輸入一個試樣信息的過程。在很多時候,試樣都是成批的,而對于同一批試樣,其形狀特性都是相同的,不同的只是編號。針對這種情況,系統(tǒng)可以一次產生同種類型(同批號)不同編號的試樣信息數(shù)據(jù),并填充到數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。點擊[成批新建]按鈕,將出現(xiàn)一個窗口。利用它可以幫助用戶提高輸入試樣數(shù)據(jù)時的效率。
試樣模板名稱列表:任何一個試樣模板都記錄了一個特定試樣的基本信息,用戶可以將任何一種試樣及其相關信息保存為一個試樣模板,這樣在下次試驗處理同樣的試樣時,直接打開(用鼠標直接選擇試樣模板名稱)相應的模板,系統(tǒng)就會將試樣信息自動填入。例如,如果用戶現(xiàn)在測試的是直徑為20mm的圓鋼材,可以先將一根試樣的信息填入試樣數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)。然后選擇試樣模板名稱列表下面的[另存為]按鈕,將出現(xiàn)一個對話框,用戶可以在這個對話框中輸入模板名稱,一般情況下,可以取一個有意義的名稱,如[圓材20],這樣,從名稱上就知道它對應了直徑為20mm圓型試樣的信息。以后,如果測試直徑為20mm的圓型試樣,只需用鼠標點取試樣模板列表中的[圓材20],這個模板所包含的信息就會自動調入,然后只需稍作修改即可。
試樣信息數(shù)據(jù)緩沖區(qū):為了便于用戶一次輸入多種不同類型試樣數(shù)據(jù),系統(tǒng)先將已輸入的試樣數(shù)據(jù)填充到這個區(qū)域。用戶可以在這里檢查數(shù)據(jù)的準確性后再保存到數(shù)據(jù)庫??捎孟旅鎯蓚€按鈕對輸入的數(shù)據(jù)進行修改和刪除:
修改:用鼠標雙擊要修改的數(shù)據(jù)區(qū)域,修改后再按回車鍵即可。
刪除:用鼠標選擇要刪除的數(shù)據(jù)行,然后點擊[刪除]按鈕即可。
確定:將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)庫,并且將它們添加到數(shù)據(jù)板,同時關閉新建窗口。
二.打開試樣記錄
前面說明的是用戶新建完試樣記錄,馬上開始試驗的情況,但是,也可能出現(xiàn)這樣一種情況,即用戶在上午一次性將所有要測試的試樣記錄全部新建完畢后,上午完成了一部分的測試工作,下午要繼續(xù)上午沒有完成的測試。而試樣信息在上午已經全部輸入,下午測試的*步就是將上午輸入了但還沒有測試的試樣信息打開。點擊數(shù)據(jù)板上的[打開]按鈕,將出現(xiàn)打開窗口,可以根據(jù)三個不同的條件打開試樣數(shù)據(jù):批號、試驗日期和試驗人,在這三個條件的同時,用戶還可以選擇全部顯示或只顯示完成或沒有完成的試樣記錄。輸入打開條件并確定后,系統(tǒng)將選擇數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)板。用戶可顯示數(shù)據(jù)板查看數(shù)據(jù),打開的數(shù)據(jù)也許有很多,用戶后還必須在數(shù)據(jù)板選擇準備試驗的試樣。
如果用戶要查詢歷史數(shù)據(jù),操作的方法也是一樣的。
三.試驗過程:
試件信息調入數(shù)據(jù)板后,如果只有一個試件,那么,用戶不必選擇要測試的試件,如果用戶新建了很多試件信息,在開始試驗之前,用戶必須定位將要測試的試件記錄。比如說,用戶新建了10根試件記錄以后(編號為000-009),從這10根試件中隨便拿了一根,編號為006,那么,用戶這時必須在數(shù)據(jù)板上移動數(shù)據(jù)記錄,直到顯示編號為006的試件記錄。找到編號為006的試件后,用戶可以先將數(shù)據(jù)板關閉,避免影響別的窗口顯示。下面就可以開始試驗操作了:
安裝試件:
先夾緊上夾頭,通過控制板調節(jié)橫梁位置到合適的地方,調整負荷傳感器的零點和位移清零以后,然后夾緊下夾頭。
選擇試驗方法::
對于簡單的操作,用戶可以選擇單一控制模式來做試驗,比如位移或力控制,選擇其中的一種控制模式,確定控制速度。如果是復合控制,以標準拉伸試驗為例,用戶在選擇拉伸控制模式以后,還必須設置一些必要的控制參數(shù)。
開始試驗操作:
參數(shù)設置好以后,按下控制板的[開始]按鈕,試驗開始。在控制過程中,請密切注視試驗的進程,必要時進行人工干預。在試驗控制過程中,不要進行無關的操作,以免給控制造成影響。在取下引伸計之前,用戶必須將變形顯示板的[取引伸計]按下,不然,在取引伸計的變形信號也將如實記錄,從而直接影響后面的數(shù)據(jù)分析。
試驗結束:
在下面幾種情況下系統(tǒng)將停機
人工干預,按下[停止]按鈕;
負荷過載保護,負荷超過過載保護上限;
系統(tǒng)判斷試件破型;
試驗結果的保存:
當一次測試完成停止后,在曲線板的右上角會出現(xiàn)一個黃色的“曲線未保存”圖標,表明這是一個還沒有保存的試驗測試曲線,如果用戶要保存,請先調出數(shù)據(jù)板,按保存圖標即可。保存后,黃色的“曲線未保存”圖標會消失,并且曲線變?yōu)辄S色。如果用戶不想保留這次測試曲線,可以在黃色的“曲線未保存”圖標按下鼠標右鍵,選擇彈出菜單命令即可。請注意,在新的測試曲線沒有保存以前,數(shù)據(jù)板上的其他數(shù)據(jù)是不能改變的。
試驗完成以后,用戶可以根據(jù)需要分析測試曲線,得到分析結果。分析板提供了自動和手動兩種分析模式。試驗結束后,用戶切換到分析模式,分析板將自動出現(xiàn)。窗口的右部是分析的功能按鈕,窗口的左部是各個標志點的列表(所謂標志點,是金屬材料的各個物理性能在試驗測試曲線上的具體表示,比如金屬的上屈服點,其對應點為PeH)。一般情況下,建議用戶采用自動為主,手動為輔的分析模式。
具體操作如下:
自動分析:首先在分析板的位置欄中,選擇要進行自動分析的標志點。然后,點擊分析板工具欄的[自動計算]按鈕,系統(tǒng)將對曲線進行全面分析。分析的方法由用戶在分析之前自行設定。如果用戶要改變分析方法,可以點擊分析板工具欄的[分析設置]按鈕,將出現(xiàn)分析設置窗口。用戶可以根據(jù)具體試樣,選擇分析方法。分析完成后,試驗所測試材料的物理性能參數(shù)所對應的點也將在曲線上標示出來,一方面,可以給用戶一個直觀的表示,另一方面,如果用戶對自動分析的結果不是很滿意,也可以直接通過定義、刪除和移動標志點來重新分析試驗結果。
人工分析:如果自動分析不能滿足用戶的要求,用戶就必須人工分析數(shù)據(jù)。人工分析主要包括下面幾個方面:
定義自動分析沒有找到的標識點。自動分析依據(jù)的是一定的數(shù)學算法,而試驗曲線千差萬別,因此自動分析可能有一些標志點計算不出來,這時,用戶可以自己觀察曲線,在曲線上手工標出需要的標識點。手工定義標志點的步驟為:
放大需要定義標志點的曲線段,切換到[點定位方式](曲線板工具欄第二個按鈕),鼠標形狀會變?yōu)槭中螤睢?/span>
按下鼠標右鍵,在彈出的點定義菜單中選擇合適的項目;然后按下鼠標左鍵,十字光標將自動吸附到曲線上離按下處近的一點,并出現(xiàn)一個青色的圓點標記。重復此步驟,將需要的點依次在曲線上標出,系統(tǒng)同時將試驗結果計算并顯示出來。
用戶如果認為某個已經標注的點不正確時,有兩個處理方法:
刪除已經存在的標志點,按照前面所述在正確的位置重新定義。刪除的步驟為:切換到[對象選取方式](曲線板工具欄*個按鈕),在要刪除的標志點標簽上,按鼠標右鍵,就會彈出一菜單,選擇[刪除],這個點將從曲線上清除,同時,其相關的數(shù)據(jù)也將從[分析板]和[數(shù)據(jù)板]上清除。
移動已經存在的標志點到用戶認為正確的位置。移動的方法為:其一,調節(jié)[分析板]上要移動的標識點處的上下箭頭。其二,切換到[對象選取方式](曲線板工具欄*個按鈕),在要移動的標志點的標簽上,按鼠標右鍵,就會彈出一菜單,選擇[移動]后,將出現(xiàn)一個移動標志點的操作窗口。其三,切換到[對象選取方式](曲線板工具欄*個按鈕),在要移動的標志點的標簽上,按鼠標左鍵,標志點的標簽會變成黃色,在此狀態(tài)下,標志點會跟隨鼠標的移動在曲線上移動,到合適目標位置后,再在標志點的標簽上,按鼠標左鍵,標志點的標簽會變回青色,標志點停止移動。移動標志點時,[分析板]和[數(shù)據(jù)板]上的數(shù)據(jù)都會同時更新(更新的數(shù)據(jù)不一定只限于用戶移動的那個點,因為標志點之間是相關的,例如,如果改變彈性段的標識點P1或P2,那么,規(guī)定非比例延伸力點也會同時改變,以及其他一些試驗結果數(shù)據(jù)如大力非比例伸長率等也會跟著變化)。
分析參數(shù)的設置:
彈性模量的定義:
本手冊所提到的彈性模量一般指金屬材料的彈性模量。材料在外力作用下所表現(xiàn)的性能稱為材料的力學性能或機械性能。材料的力學性能由試驗測定,拉伸試驗與壓縮試驗是研究材料力學性能常用、基本的試驗。以低碳鋼的拉伸試驗為例,其典型的拉伸性能曲線如下圖所示:
應力- 應變曲線的*階段OA為一直線,說明在此階段內應力和應變成正比,即:σ∝ε。
如果引進比例系數(shù)E,則σ=Eε。
上述關系式稱為虎克定律。比例系數(shù)E稱為材料的彈性模量。在單位制中,E的常用單位為GPa(吉帕)。1GPa=1000MPa。
引入彈性模量的原因:
按照GB/T228-2002規(guī)定,對于圖1這種“呈現(xiàn)明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料,相關產品標準應規(guī)定測定上屈服強度或下屈服強度或兩者,如未具體規(guī)定,應測定上屈服強度和下屈服強度,或下屈服強度”。而對于無明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料,如圖2所示,該標準引入了“規(guī)定非比例延伸強度”的概念。如測定規(guī)定非比例延伸強度Rp0.2等。那么,什么是規(guī)定非比例延伸強度Rp0.2?以圖2為例:
首先做一條沿比例段的切線ON,然后在變形軸上找到點M:
M=標距×0.2/100。
若引伸計標距為50mm,則M點為0.1mm。如圖2,沿M點再做一條與ON平行線ME,與試驗曲線相交于P點。P點即為要找的Rp0.2點。
由此可看出,獲得規(guī)定非比例應力點的關鍵是必須找到曲線的比例段,并取得比例段的切線。根據(jù)前述彈性模量的定義不難看出,在材料力學性能曲線上,比例段的斜率即為材料的彈性模量。
因此,引入彈性模量,主要的目的是為了計算材料的各種規(guī)定非比例應力。當然,彈性模量本身也是材料的一個重要參數(shù)。
取彈性模量的方法:
線形擬和法:如圖2所示,在A、B兩點之間利用小二乘法進行線形擬和,從而確定比例段斜率,得到彈性模量。
采用兩點取值法:如圖2所示,通過連接A、B兩點從而確定比例段斜率,得到彈性模量。
注:由于SmartTest需面對各類不同性質的材料,因此,合理地取得材料的比例段需要用戶的參與。通過合理地選取A、B點,可使測得的彈性模量大程度的,從而可以保證后續(xù)規(guī)定非比例應力點的處理正確。設定區(qū)內的*點即圖2中的A點,第二點即B點,均按大值的百分比進行設定。
采用固定彈模法:有一些材料,比例段呈彎曲狀,采用線形擬和法和兩點法獲得的彈模分散性很大。一般應通過其它方法或試驗設備獲得材料彈模。此時可采用“固定彈模法”進行后續(xù)的規(guī)定非比例應力點計算。采用固定彈模法,可避免線形擬和法和兩點法分散性大的缺點,但要求用戶對材料的彈模有足夠的了解。
上屈服點至少應大于大點的**%:對于有明顯屈服點的被試材料,試驗的一個重要目標是為了獲得有效的屈服點數(shù)據(jù),尤其是下屈服點數(shù)據(jù)。SmartTest是怎樣尋找下屈服點的呢?SartTest從試驗曲線中尋找“*出現(xiàn)試驗力的下降點”后,取下降前的大試驗力點作為上屈服點。然后,沿上屈服點尋找*個下峰值,即所謂的“初始瞬時效應點”。“初始瞬時效應點”之后的小試驗力點即為被試驗材料的下屈服點。由此可見,要正確的獲得材料的
下屈服點,準確地找到上屈服點是關鍵。但在試驗過程中,尤其在試驗的開始階段,會出現(xiàn)許多意想不到的情況,如試驗機鉗口打滑、送油閥操作失誤等,均會造成試驗力下降,從而形成SmartTest對上屈服點的誤判,造成后續(xù)一系列試驗結果的處理錯誤。軟件設置本選項就是為了大程度減少上述誤判而設置。如圖3所示。圖中A點即為本選項。
六.試驗結果打印
試驗完成后,接下來就可以打印試驗數(shù)據(jù)了。先顯示數(shù)據(jù)板,它的工具欄上有個打印按鈕,按下它,將按照規(guī)定的報表格式打印當前你打開的所有記錄。如果用戶并不需要將所有的記錄都打印,可以用[打開記錄集]窗口過濾當前記錄集后再打印。此處的報表格式是固定的,基本上能滿足大多數(shù)用戶的要求。如果用戶想定制自己的報表格式,請參見[報表編輯器]一章。