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力學試驗機的工作原理和組成系統(tǒng)

發(fā)布日期：2022-01-04

力學試驗機是現(xiàn)代電子技術與傳統(tǒng)機械傳動技術相結合的產(chǎn)物，充分發(fā)揮機電各自特長而構成的精密測試儀器，可對各種材料進行拉伸、壓縮、破裂、彎曲、剝離、撕裂等多項性能試驗，且有測量范圍寬、精度高、響應快等特點。工作可靠，效率高，可對試驗數(shù)據(jù)進行實時顯示記錄、打印。力學試驗機系統(tǒng)分為：測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)及軟件系統(tǒng)。

一、控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)，是指控制試驗機運作的系統(tǒng)，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(tài)及各項試驗參數(shù)。若力學試驗機配備有計算機，也可以由計算機實現(xiàn)各項功能并進行數(shù)據(jù)處理分析、試驗結果打印。力學試驗機同計算機之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式，即通過計算機背后的串口（COM號）進行通信，筆記本電腦可通過USB-RS232轉(zhuǎn)接線實現(xiàn)通信，此技術比較成熟、可靠，使用方便。

二、驅(qū)動系統(tǒng)

主要是用于力學試驗機的橫梁移動，其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機，電機經(jīng)過減速箱等一系列傳動機構帶動絲桿轉(zhuǎn)動，從而達到控制橫梁移動的目的。通過改變電機的轉(zhuǎn)速，可以改變橫梁的移動速度。

三、測量系統(tǒng)

1、力值的測量

通過測力傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)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(nèi)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。

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(chǎn)生的形變。 該裝置上有兩個夾頭，經(jīng)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(fā)生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn)，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

橫粱位移的測量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(shù)來獲得橫梁的位移量。

四、軟件系統(tǒng)

利用計算機編程技術，將采集得到的數(shù)據(jù)，進行分析處理，以更直觀的形式呈現(xiàn)在我們面前。進入上海益環(huán)儀器為客戶量身定做的軟件界面后，電腦會不斷采集各樣試驗數(shù)據(jù)，實時畫出試驗曲線，自動求出各試驗參數(shù)和打印測試報表。