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微機(jī)控制高溫電子試驗(yàn)機(jī)

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上海泰規(guī)檢測設(shè)備有限公司

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產(chǎn)品簡介

詳細(xì)介紹

微機(jī)控制高溫電子試驗(yàn)機(jī)依據(jù)GB/T 16491-2008電子試驗(yàn)機(jī)、JJG475-2008電子試驗(yàn)機(jī)、GB/T 2611《試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求》、JJG 139《拉力、壓力和試驗(yàn)機(jī)》、GB/T 16825.1《靜單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分：拉力和（或）壓力試驗(yàn)機(jī)測力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)》。GB/T 228《金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法》；GB/T 7314《金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法》；GB/T232《金屬材料彎曲試驗(yàn)方法》ISO、JIS、DIN、ASTM等試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)的一款智能化檢測儀器。

微機(jī)控制高溫電子試驗(yàn)機(jī)是電子技術(shù)與機(jī)械傳動相結(jié)合的新型材料試驗(yàn)機(jī)，它具有寬廣準(zhǔn)確的加載速度和測力范圍，對載荷、變形、位移的測量和控制有較高的精度和靈敏度，還可以進(jìn)行等速加載、等速變形、等速位移的自動控制試驗(yàn)。該系列機(jī)型采用單空間結(jié)構(gòu)，試驗(yàn)空間在下空間，主要適用于金屬、非金屬材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂等試驗(yàn)，以及一些產(chǎn)品的特殊試驗(yàn)。具有應(yīng)力、應(yīng)變、位移三種閉環(huán)控制方式，可求出力、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強(qiáng)度等參數(shù)。根據(jù)GB及ISO、JIS、ASTM、DIN等國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和提供檢測數(shù)據(jù)。

微機(jī)控制高溫電子試驗(yàn)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)：

測量參數(shù)	試驗(yàn)力	100KN
	試驗(yàn)機(jī)級別	0.5級
	試驗(yàn)力測量范圍	0.2%～99%FS（0.5級）
	試驗(yàn)力示值相對誤差	±0.5%（0.5級）
	試驗(yàn)力分辨力	1/350000FS（全程分辨力不變）
	變形測量范圍	0.2～100％FS
	變形示值相對誤差	±0.50%以內(nèi)
	變形分辨力	1/350000 FS
	大變形測量范圍	10～800mm
	大變形示值相對誤差	±0.50%以內(nèi)
	大變形分辨力	0.008mm
	橫梁位移示值相對誤差	±0.50%以內(nèi)
	位移分辨力	0.025μm
	位移速率示值相對誤差	示值的1%以內(nèi)
	力控速率調(diào)節(jié)范圍	0.005～5％FS/S
	力控速率相對誤差	±1%設(shè)定值以內(nèi)
	變形速率調(diào)節(jié)范圍	0.02～5％FS/S
	變形控制速率相對誤差	速率＜0.05％FS時(shí)，為±2%設(shè)定值以內(nèi)；速率≥0.05％FS時(shí)，為±0.5%設(shè)定值以內(nèi)
	橫梁速度調(diào)節(jié)范圍	0.001～500mm/min，無極調(diào)速
	橫梁速度相對誤差	速率＜0.01 mm/min時(shí)，設(shè)定值的±1.0%以內(nèi)；速率≥0.01 mm/min時(shí)，設(shè)定值的±0.2%以內(nèi)；
	恒力、恒變形、恒位移控制范圍	0.5％～100％FS
	恒力、恒變形、恒位移控制精度	設(shè)定值≥10％FS時(shí), 設(shè)定值的±0.1%以內(nèi)；設(shè)定值＜10％FS時(shí), 設(shè)定值的±1%以內(nèi)；
其它	有效試驗(yàn)寬度	400mm
	橫梁行程（無夾具）	1120mm
	橫梁行程（有夾具）	720mm
	主機(jī)尺寸	1040mm×650mm×2230mm
	電源	220V±10％；
	主機(jī)重量（KG）	1200

1：產(chǎn)品特點(diǎn)與性能概述

（1）設(shè)備主要構(gòu)成：

微機(jī)控制高溫電子試驗(yàn)機(jī)為機(jī)電一體化產(chǎn)品，主要由主機(jī)（包括機(jī)架、底座、傳動系統(tǒng)）、夾具、變形測量系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)構(gòu)成。

（2）機(jī)械工藝結(jié)構(gòu)：

主機(jī)架主要由底座、四根立柱和兩根絲杠構(gòu)成雙臂框架結(jié)構(gòu)；傳動加載系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)及同步齒形帶減速裝置，帶動高精密滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，再驅(qū)動移動橫梁實(shí)現(xiàn)加載，試驗(yàn)機(jī)同軸度好（<8%）上中下梁采?球墨鑄鐵，抗拉強(qiáng)度達(dá)到是60k(600MPa)，其屈服強(qiáng)度也達(dá)到是40k(400Mpa)。球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性都超過鑄鋼。由于球墨鑄鐵的球狀?墨微觀結(jié)構(gòu)，在減弱振動能???，球墨鑄鐵優(yōu)于鑄鋼，因此更加有利于降低應(yīng)?，本機(jī)造型美觀，穩(wěn)定性好，剛性大，控制精度高，工作效率高，噪音低，節(jié)能環(huán)保。

（3）機(jī)架：

強(qiáng)壯的自潤滑導(dǎo)向光桿增加設(shè)備的橫向剛性，確保橫梁線性運(yùn)動

它能夠使十字接頭準(zhǔn)確對齊，保證同軸度，減少測量數(shù)據(jù)的差異

關(guān)鍵受力部件采用鑄鋼整體制造，保證機(jī)架的整體剛度。

研磨級預(yù)加載滾珠絲桿和重載軸承確保設(shè)備長期零間隙運(yùn)行，噪聲低，試驗(yàn)結(jié)果精確，重復(fù)性好。

2：產(chǎn)品特點(diǎn)概述

（1）主機(jī)外觀：采?噴涂氧化?藝，模具?次成型，美觀??。

（2）測?傳感器：采?進(jìn)口?穩(wěn)定性、?精度應(yīng)變?式負(fù)荷傳感器；?穩(wěn)定性的精密測量系統(tǒng)保證全程分辨率不變，確保試驗(yàn)??值誤差最?不超過±0.5%；可根據(jù)不同?式使?多個負(fù)荷傳感器，實(shí)現(xiàn)多范圍的試驗(yàn)?量程測量；溫度補(bǔ)償好、靈敏度?、剛性?、長時(shí)穩(wěn)定性好。

（3）緊湊型設(shè)計(jì)節(jié)省了垂直試驗(yàn)空間

（4）安全載荷：150%額定載荷

（5）拉伸和壓縮載荷下線性度優(yōu)異

（6）縱向和橫向剛性高

（7）載荷傳感器從其容量的0.4% 到滿量程，無精度損失

（8）載荷精度為指示載荷的0.5%

（9）控制傳動系統(tǒng)：采?的全數(shù)字式交流伺服器，控制精度?、?響應(yīng)頻率的交流伺服電機(jī)，保證傳動系統(tǒng)效率?，噪?低，傳動平衡，并保證速度允許誤差不超過±0.2%；試驗(yàn)速度范圍寬：0.001~500mm/min?級變速。采?圓弧齒同步帶傳動，具有傳動精度?，傳動效率達(dá)到98%，傳動平穩(wěn)且噪??等優(yōu)勢。

（9.1）進(jìn)口交流伺服電機(jī)，精心設(shè)計(jì)的傳動結(jié)構(gòu)

（9.2）選用圓弧形同步帶，效率高，噪聲低

（9.3）為我們的設(shè)備提供良好的動力特性，可靠性、少維護(hù)性以及良好的力/速度特性

3：傳動系統(tǒng)

（3.1）測控系統(tǒng)：實(shí)時(shí)、動態(tài)顯?試驗(yàn)過程及試驗(yàn)曲線，通過模塊化軟件進(jìn)?數(shù)據(jù)處理，對曲線放?進(jìn)?數(shù)據(jù)再分析和編輯，輸出不同格式的試驗(yàn)報(bào)告和曲線圖樣，并?持聯(lián)?進(jìn)?數(shù)據(jù)傳輸。

（3.2）專業(yè)、安全、?性化設(shè)計(jì)：急停控制開關(guān)，在遇到緊急情況下，能夠可靠地鎖定設(shè)備；限位，有效保護(hù)設(shè)備；軟件、硬件多重保護(hù)，保證設(shè)備及?員的安全。

4：電源及急停開關(guān)

（4.1）低周疲勞及持久試驗(yàn)：設(shè)備具有低周疲勞試驗(yàn)功能，增加配件可以滿?功能低周疲勞及持久試驗(yàn)功能

控制及測量系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢與軟件功能概述：

（4.3）控制系統(tǒng)優(yōu)勢特點(diǎn)：

（4.4）高效專業(yè)的控制平臺

是專用于自動控制的IC，內(nèi)部是DSP+MCU的組合。它集成了DSP運(yùn)算速度快和MCU對I/O口控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其整體性能明顯優(yōu)于單純的DSP或32位單片機(jī)。其內(nèi)部集成了硬件的電機(jī)控制所需模塊，例如：PWM，QEI等。使系統(tǒng)的關(guān)鍵性能由硬件模塊保證，保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

（4.5）以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式

本系統(tǒng)的另一亮點(diǎn)是采用了專用ASIC芯片。通過ASIC芯片可對試驗(yàn)機(jī)各傳感器信號實(shí)現(xiàn)同步采集，使我們在家實(shí)現(xiàn)真正以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式，避免了以往對各傳感器通道分時(shí)采樣造成的載荷和變形不同步的問題。

（4.6）位置脈沖信號硬件濾波功能

光電編碼器位置捕獲模塊采用專用硬件模塊，內(nèi)置24級濾波器，對采集的脈沖信號進(jìn)行整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因干擾脈沖的出現(xiàn)而造成錯誤計(jì)數(shù)，更有效的保證了位置精度，使位置脈沖捕獲系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠的工作。

（4.7）控制功能底層實(shí)現(xiàn)

專用ASIC芯片分擔(dān)了采樣、狀態(tài)監(jiān)控等一系列外圍工作，而通訊等相關(guān)工作由內(nèi)部硬件模塊實(shí)現(xiàn)，所以DSC更能專注于控制PID計(jì)算等主體工作，不僅更加可靠，而且控制的響應(yīng)速度更快，從而使我們的系統(tǒng)由控制板層運(yùn)算就完成了PID調(diào)整與控制輸出，真正實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制在系統(tǒng)底層完成。

5：控制系統(tǒng)的性能特點(diǎn)

（1）領(lǐng)馭控制器，是馨標(biāo)?主研發(fā)的新?代專業(yè)測控系統(tǒng)，采??業(yè)級集成芯?， DSP專業(yè)控制IC及AD24位?精度AD轉(zhuǎn)換IC，實(shí)現(xiàn)?值、變形分辨率為50萬碼；

（2）采?進(jìn)?元器件，采?PCBA制程；元器件經(jīng)過不低于72?時(shí)的?溫、低溫存儲，?低溫循環(huán)、?低溫沖擊、恒溫恒濕等可靠性?化測試，穩(wěn)定?性能，通過3C/CE/UL/等嚴(yán)格認(rèn)證，品質(zhì)放?。

（3）采用232或串口通訊，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，抗力強(qiáng)；通訊速率達(dá)480Mbps，提?數(shù)據(jù)通訊速度和穩(wěn)定性；

（4）全數(shù)字三閉環(huán)控制?式，實(shí)現(xiàn)?值、位移、變形（包括引伸計(jì)、?變形、千分表）全閉環(huán)控制，且可相互平滑切換。

（5）處理單元采?精度?、響應(yīng)快、操作便捷的設(shè)計(jì)?案，基于DSP+FPGA的單板集成技術(shù)在國內(nèi)?家實(shí)現(xiàn)測量數(shù)據(jù)零間隙采集和系統(tǒng)控制零時(shí)間等待，打破了以往基于其他系統(tǒng)不可避免的錯位采集與排隊(duì)等待，該技術(shù)使得測量結(jié)果能夠真實(shí)再現(xiàn)材料受到外?作?時(shí)各項(xiàng)特征參數(shù)所發(fā)?的瞬間實(shí)際變化量。

（6）測量設(shè)備兼容單元，測控系統(tǒng)提供不少于3個通道的應(yīng)變?類傳感器輸?模塊和不少于6個通道的位置脈沖采集模塊，所有通道的數(shù)據(jù)采集嚴(yán)格同步?；谟布V波的32級低頻去抖動技術(shù)使得位置脈沖在設(shè)備超低速閉環(huán)運(yùn)?（保載）時(shí)所產(chǎn)?的擺動（?擾）脈沖能夠被有效識別并給予糾正，基于硬件QEI的四倍頻脈沖計(jì)數(shù)?式使得位移計(jì)數(shù)精度可以提? 4倍，分辨率最? 可達(dá)

0.01um。

（7）安全可靠的設(shè)計(jì)?藝，領(lǐng)馭測控系統(tǒng)所提供的控制任務(wù)零時(shí)間等待特性可以為客戶提供更加有保障的輔助保護(hù)功能，為復(fù)雜的材料測試提供的合法性操作全程跟蹤功能，提供簡潔整齊、連接牢靠的接?部件，所有接?部件的連接部分均鍍?處理，以保證設(shè)備長期運(yùn)?穩(wěn)定可靠，所使?的所有元件均采??鉛（RoHS）環(huán)保材料，所有IC元件均采??業(yè)級封裝，?作溫度在-40℃～85℃，可以確保整機(jī)控制系統(tǒng)在各種?作環(huán)境下都能發(fā)揮出?性能。

（8）光電編碼器位置捕獲模塊采?專?硬件模塊，內(nèi)置24級濾波器，對采集的脈沖信號進(jìn)?整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因?擾的出現(xiàn)?造成錯誤計(jì)數(shù)，更有效地保證了位置測量精度。

（9）用戶界面支持Windows 98、Windows Me、Windows XP，Windows7實(shí)時(shí)曲線顯示及處理，圖形圖像化，軟件結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)據(jù)的存儲和處理基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫，便于與OFFICE等辦公軟件連接。

6：標(biāo)準(zhǔn)拉伸曲線

（6.1）具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)模糊查詢功能：可根據(jù)不同的條件快速查找所完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)，還可將不同時(shí)間或批次進(jìn)行的同一試驗(yàn)方案的數(shù)據(jù)合并打開，進(jìn)行對比分析。數(shù)據(jù)備份功能還可將之前存儲的數(shù)據(jù)另行保存和查看。

（6.2）MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫保存格式與軟件的擴(kuò)展能力軟件的核心是基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫，可與Office辦公軟件接口，將報(bào)告存儲為WORD格式或EXCEL格式；另外使原始數(shù)據(jù)得以開放，用戶可通過數(shù)據(jù)庫查閱原始數(shù)據(jù)，便于材料研究，充分發(fā)揮測量數(shù)據(jù)的效能。

（6.2.1）多種控制?式具有應(yīng)?控制、應(yīng)變控制和位移控制三種控制?式，在試驗(yàn)過程中三種控制?式可以按照設(shè)定程序平滑切換。也可做恒負(fù)荷、恒位移、恒變形控制?式，或多種控制模式組合，也可根據(jù)客戶需求?定義控制模式。