電子拉力試驗機(jī)有哪些工作原(yuán)理?
一、拉(lā)力試驗機的控製係(xì)統
顧名(míng)思義,就是控製試驗機運作的(de)係統,人們通過操作台可以控製試驗機的運作,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(nǎo)實(shí)現各項功能並進行數據處理分析、試驗結果打印。試驗機同電腦(nǎo)之間的(de)通信一般都是使用RS232串行通(tōng)信(xìn)方式,它通過計(jì)算機背後(hòu)的串口(COM口)進行通信,此技術比較成(chéng)熟(shú)、可靠,使(shǐ)用方便。
二、拉力試驗(yàn)機測量係(xì)統
1、力值測量(liàng)
通過(guò)測力傳感器、放(fàng)大器和數據處理(lǐ)係統來實現測量,最常用的測力(lì)傳感器是(shì)應變片式傳感器。
所謂(wèi)應變(biàn)片式傳感器(qì),就(jiù)是由應變片、彈性元件和某(mǒu)些附件(jiàn),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(zhuàng)力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型(xíng)傳感器、十字梁式傳感(gǎn)器等類(lèi)型。
從材料力學上得知,在小變形條件下(xià),一個彈性元件某一點的應變ε與彈性元件所受的力(lì)成正比,也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例,當傳(chuán)感(gǎn)器受到拉力P 的作用(yòng)時,由(yóu)於彈性元件表麵粘貼(tiē)有應變片,因為(wéi)彈(dàn)性元件的應變與(yǔ)外力P的大小成(chéng)正比例,故此將應變片接(jiē)入測量電路中,即可通(tōng)過測出其輸出電壓,從而測出力的大小。
對(duì)於傳感器,一般采用差動全橋測量(liàng),即將所(suǒ)粘貼的應變片組成橋路,
簡(jiǎn)單來說,外力P引起傳感器內應(yīng)變片的(de)變形,導致電橋的不平衡,從而引起傳(chuán)感器輸出電壓的變化,我們通過(guò)測量輸出電壓的變化就可以(yǐ)知道力的大小了(le)。
一般(bān)來說,傳感器的輸出信號都是非常微弱的,通常隻有幾個mV,如果我們直接對此信(xìn)號進行測量,是非常困難的,並且不能滿足高精度(dù)測量(liàng)要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大,放大後(hòu)的(de)信(xìn)號電壓可達10V,此時的(de)信號為模擬信號,這(zhè)個模擬信號(hào)經(jīng)過多路開關和A/D轉(zhuǎn)換芯片(piàn)轉變為數字信號,然後(hòu)進行數據處理,至此,力的測量告一(yī)段落。
2、形變的測量
通過形變測量裝置來測(cè)量,它是用來測量試樣在試驗過程中產生的(de)形變。
該裝置上有兩個夾頭,經過一係(xì)列傳動機構與(yǔ)裝在測(cè)量裝置頂部的【光(guāng)電編(biān)碼器】連在一起,當兩夾頭間的距離發生(shēng)變化時,帶動(dòng)光電編碼器的軸旋(xuán)轉,光電編碼器就會有脈衝(chōng)信號輸出。再由處理器對此信號進行處理,就可以得出試樣的(de)變形量。
3、橫梁位移的測量
其(qí)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(chū)脈衝數來獲得橫梁的位移量。
三、拉力試驗機的驅動(dòng)係(xì)統
主要是用於試驗機的橫梁移動,其工作原理是(shì)由伺服係統控製電機,電機經過減速箱等一係(xì)列傳動機構帶動絲(sī)杆轉動,從而達到控製橫梁移動的目的。通過改變電機的轉(zhuǎn)速,可以改變橫梁(liáng)的移動速度。