一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于力學(xué)性能測試領(lǐng)域，具體涉及一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，現(xiàn)有液壓機(jī)大多是傳統(tǒng)的手動試驗(yàn)機(jī)型，傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)是通過手動調(diào)整送油閥和回油閥，改變油缸的進(jìn)油和回油量，從而控制活動鉗臺的升降速度。通過帶有刻度盤的指針指示顯示加載負(fù)荷大小，憑人工肉眼讀取數(shù)據(jù)在滾筒的坐標(biāo)紙上可大致繪制出所受力與變形的一條線性曲線，而被測材料的其他強(qiáng)度性能指標(biāo)需要手工計(jì)算出來。傳統(tǒng)的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的測試手段落后，自動程度較低，測試精度較低，檢測出的部分力學(xué)性能指標(biāo)達(dá)不到國家的檢測標(biāo)準(zhǔn)，而且采用液壓手動式開關(guān)流量控制系統(tǒng)，常常存在響應(yīng)速度低、沖擊振動大以及拉升件廢品率高的問題。隨著全球自動化技術(shù)的日益發(fā)展，傳統(tǒng)的液壓萬能試驗(yàn)機(jī)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代化建設(shè)的需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，以克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本實(shí)用新型極大的提高了設(shè)備性能，提高測試的精度，且易于實(shí)現(xiàn)和操作。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，包括液壓萬能試驗(yàn)機(jī)，液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上連接有用于測量其油壓以及用于測量試件位移變形量和拉伸變形量的傳感器模塊，傳感器模塊通過信號調(diào)理模塊連接至控制器，控制器連接至計(jì)算機(jī)，控制器上還連接有用于控制液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的油栗油量的液壓比例閥。
[0006]進(jìn)一步地，傳感器模塊包括用于測量液壓萬能試驗(yàn)機(jī)油壓的油壓傳感器、用于測量試件拉伸變形量的引伸計(jì)以及用于測量試件位移變形量的位移傳感器。
[0007]進(jìn)一步地，控制器上設(shè)有用于連接油壓傳感器的油壓傳感器接口、用于連接引伸計(jì)的引伸計(jì)接口、用于連接位移傳感器的位移傳感器接口、用于連接液壓比例閥的液壓比例閥接口以及用于連接計(jì)算機(jī)的串口，控制器上還設(shè)有用于連接電源的電源接口和用于連接具有自動過載保護(hù)功能的過載保護(hù)器的異常保護(hù)接口。
[0008]進(jìn)一步地，油壓傳感器安裝在液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的液壓缸進(jìn)油口處，引伸計(jì)安裝在用于夾持試件的夾具上，位移傳感器安裝在液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的活動架上。
[0009]進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)上連接有用于實(shí)時(shí)顯示傳感器模塊所測數(shù)據(jù)的顯示器。
[0010]進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)上連接有用于打印傳感器模塊所測數(shù)據(jù)的打印機(jī)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益的技術(shù)效果:
[0012]本實(shí)用新型借助傳感器對液壓萬能試驗(yàn)機(jī)實(shí)時(shí)采集信息，這些采集量經(jīng)過控制器之后通過串口通訊接口改變液壓比例閥的電流大小，從而改變油壓，對油壓進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，完成程序規(guī)定的實(shí)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)加載過程的無極調(diào)速和自動求取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，極大的提高了設(shè)備性能，提高測試的精度，易于實(shí)現(xiàn)和操作，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)顯示試驗(yàn)曲線，可以任意選擇顯示的坐標(biāo)，如應(yīng)力-應(yīng)變、載荷-變形、載荷-位移等。同時(shí)該系統(tǒng)可以自動求取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)自動保存。該系統(tǒng)極大的提高了工作效率，實(shí)現(xiàn)了自動化操作，并使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加可靠。
[0013]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型通過壓力傳感器、引伸計(jì)以及位移傳感器分別測得實(shí)驗(yàn)過程中的油壓值、拉伸變形量和位移變形量，經(jīng)過控制器里面的放大器放大，A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再反饋調(diào)節(jié)液壓比例閥控制油量的大小，實(shí)現(xiàn)了加載過程的無極調(diào)速和智能化操作。
[0014]進(jìn)一步地，通過在計(jì)算機(jī)上連接顯示器，可以隨時(shí)查詢實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0015]進(jìn)一步地，通過在計(jì)算機(jī)上連接打印機(jī)，可以隨時(shí)打印實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2為本實(shí)用新型的控制器接口示意圖。
[0018]其中，1、油壓傳感器接口 ；2、引伸計(jì)接口 ；3、位移傳感器接口 ；4、液壓比例閥接口 ；5、異常保護(hù)接口 ；6、電源接口 ；7、串口。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0020]參見圖1至圖2，一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，借助傳感器對試驗(yàn)機(jī)實(shí)時(shí)采集信息，這些采集量經(jīng)過控制器之后通過串口通訊接口改變液壓比例閥的電流大小，進(jìn)而改變油壓，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，完成程序規(guī)定的實(shí)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)加載過程的無極調(diào)速和自動求取實(shí)驗(yàn)結(jié)果。極大的提高了設(shè)備性能，提高測試的精度，易于實(shí)現(xiàn)和操作。本系統(tǒng)包括液壓萬能試驗(yàn)機(jī)、傳感器模塊、液壓比例閥、控制器和計(jì)算機(jī)；所述的傳感器模塊輸出的傳感信息給控制器，控制器通過串口與計(jì)算機(jī)相連，所述的計(jì)算機(jī)用于控制液壓比例閥實(shí)現(xiàn)對液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的操作，液壓比例閥安裝在油栗出口和工作油缸進(jìn)口之間，傳感器模塊包括油壓傳感器、引伸計(jì)、位移傳感器，液壓傳感器安裝在液壓油缸進(jìn)油口處，用于測量試驗(yàn)機(jī)的油壓；所述的引伸計(jì)和位移傳感器用于測量試件拉伸變形量和位移變形量；還包括打印機(jī)和顯示器，打印機(jī)和顯示器連接在計(jì)算機(jī)上，可以隨時(shí)查詢實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和打印實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
[0021]下面對本實(shí)用新型的操作過程作進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0022]本實(shí)用新型主要包括液壓萬能試驗(yàn)機(jī)、油壓傳感器、引伸計(jì)、位移傳感器、液壓比例閥、信號調(diào)理模塊、控制器和計(jì)算機(jī)。位移傳感器安裝在試驗(yàn)機(jī)的活動架處，用以測量試件在力的作用下產(chǎn)生的變形位移。油壓傳感器安裝在試驗(yàn)機(jī)的液壓缸進(jìn)油口出，用以測量油壓、獲得受力信號的裝置。引伸計(jì)安裝在夾具上，用以測量試件在拉伸時(shí)的微量變形。油壓傳感器和引伸計(jì)通過信號調(diào)理模塊和控制器連接，控制器對傳感器采集過來的信號進(jìn)行放大、調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換。控制器通過串口與計(jì)算機(jī)相連，控制器輸出控制信號給液壓比例閥，液壓比例閥安裝在油栗出口和工作油缸進(jìn)口之間。液壓比例閥通過調(diào)整電流大小實(shí)現(xiàn)對油栗油量的控制。顯示器和打印機(jī)連接在計(jì)算機(jī)上，在實(shí)驗(yàn)過程中，顯示器實(shí)時(shí)顯示力、變形、應(yīng)力速度等數(shù)據(jù)。通過打印機(jī)打印實(shí)驗(yàn)報(bào)表。
[0023]本實(shí)用新型工作原理過程:將試件按要求放置在液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上，打開控制器電源開關(guān)，在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件中選擇實(shí)驗(yàn)類型，設(shè)定本次試驗(yàn)的加荷速率，開始試驗(yàn)后，控制器控制液壓比例閥電流大小，從而控制油栗的油量輸出，在實(shí)驗(yàn)過程中油壓傳感器、引伸計(jì)和位移傳感器進(jìn)行油壓信號采集、試件的位移形變量采集和試件的拉伸變形量采集。同時(shí)把采集到的信息傳輸?shù)娇刂破?，控制器通過信號進(jìn)行放大、調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換，再傳輸給計(jì)算機(jī)，并將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。油壓傳感器檢測到的油壓信號通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)展示并轉(zhuǎn)換為反饋信號，反饋給控制器，再經(jīng)控制器內(nèi)部控制運(yùn)算，得出下一周期液壓比例閥的流量控制信號。計(jì)算機(jī)自動對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，并采用表格方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行展示。本系統(tǒng)極大的提高了設(shè)備性能，提高了測試精度，易于實(shí)現(xiàn)和操作。
[0024]本實(shí)用新型的特點(diǎn)是:
[0025]1、通過液壓比例閥控制為控制元件，具有響應(yīng)快、控制進(jìn)度高，自動化程度高等優(yōu)點(diǎn)。
[0026]2、系統(tǒng)能自動求取實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、彈性模量、最大伸長率、斷后延伸率等。并且系統(tǒng)采用開放式EXCEL報(bào)表形式，方便管理。
[0027]3、系統(tǒng)具有過載保護(hù)功能。當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)，控制器將給油栗斷電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于，包括液壓萬能試驗(yàn)機(jī)，液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上連接有用于測量其油壓以及用于測量試件位移變形量和拉伸變形量的傳感器模塊，傳感器模塊通過信號調(diào)理模塊連接至控制器，控制器連接至計(jì)算機(jī)，控制器上還連接有用于控制液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的油栗油量的液壓比例閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于，傳感器模塊包括用于測量液壓萬能試驗(yàn)機(jī)油壓的油壓傳感器、用于測量試件拉伸變形量的引伸計(jì)以及用于測量試件位移變形量的位移傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于，控制器上設(shè)有用于連接油壓傳感器的油壓傳感器接口(I)、用于連接引伸計(jì)的引伸計(jì)接口(2)、用于連接位移傳感器的位移傳感器接口(3)、用于連接液壓比例閥的液壓比例閥接口(4)以及用于連接計(jì)算機(jī)的串口(7)，控制器上還設(shè)有用于連接電源的電源接口(6)和用于連接過載保護(hù)器的異常保護(hù)接口(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于，油壓傳感器安裝在液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的液壓缸進(jìn)油口處，引伸計(jì)安裝在用于夾持試件的夾具上，位移傳感器安裝在液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的活動架上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算機(jī)上連接有用于實(shí)時(shí)顯示傳感器模塊所測數(shù)據(jù)的顯示器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，其特征在于，計(jì)算機(jī)上連接有用于打印傳感器模塊所測數(shù)據(jù)的打印機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能化液壓萬能試驗(yàn)機(jī)測控系統(tǒng)，包括液壓萬能試驗(yàn)機(jī)，液壓萬能試驗(yàn)機(jī)上連接有用于測量其油壓以及用于測量試件位移變形量和拉伸變形量的傳感器模塊，傳感器模塊通過信號調(diào)理模塊連接至控制器，控制器連接至計(jì)算機(jī)，控制器上還連接有用于控制液壓萬能試驗(yàn)機(jī)的油泵油量的液壓比例閥。本實(shí)用新型極大的提高了設(shè)備性能，提高測試的精度，且易于實(shí)現(xiàn)和操作。
【IPC分類】G01N3/10
【公開號】CN204944949
【申請?zhí)枴緾N201520771838
【發(fā)明人】阮祺, 王海英, 王群, 梁鵬, 邱喜華, 常肖, 呂東源
【申請人】長安大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月30日