微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)（檢測(cè)中心型）的主要組成部分

微機(jī)控制電液伺服W能材料試驗(yàn)機(jī)（檢測(cè)中心型）是用于金屬、非金屬等材料力學(xué)性能測(cè)試的高精度設(shè)備，其核心組成圍繞 “加載 - 測(cè)量 - 控制 - 保障" 四大功能展開，具體包括以下關(guān)鍵部分：

一、機(jī)械承載系統(tǒng)

是試驗(yàn)機(jī)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，承擔(dān)加載力和試樣固定，確保測(cè)試過(guò)程的剛性和穩(wěn)定性。

1、機(jī)架主體：

通常為門式或框架式結(jié)構(gòu)，由上橫梁、下橫梁（或工作臺(tái)）、立柱組成。立柱通過(guò)高強(qiáng)度螺栓與橫梁連接，形成封閉受力體系，需具備J高的剛度（減少自身變形對(duì)測(cè)量的影響）。檢測(cè)中心型機(jī)架多采用整體鑄造或焊接后時(shí)效處理，降低殘余應(yīng)力。

2、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)：

部分機(jī)型包含橫梁升降機(jī)構(gòu)（如伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠），用于調(diào)整上下夾頭間距，適應(yīng)不同長(zhǎng)度試樣。

二、電液伺服加載系統(tǒng)

是提供動(dòng)力加載的核心，通過(guò)液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)試樣施加力，實(shí)現(xiàn)力、位移、應(yīng)變的J確控制。

1、液壓源（油源系統(tǒng)）：

（1）油箱：儲(chǔ)存液壓油，內(nèi)置過(guò)濾、溫控裝置（避免油液污染或溫度過(guò)高影響性能）。（2）油泵：多為變量柱塞泵，提供高壓穩(wěn)定流量的液壓油（壓力通常 10-31.5MPa）。（3）電機(jī)：驅(qū)動(dòng)油泵運(yùn)轉(zhuǎn)，配備軟啟動(dòng)裝置減少?zèng)_擊。（4）閥組：包括溢流閥（設(shè)定系統(tǒng)Z高壓力）、單向閥（防止油液回流）、冷卻器（油溫過(guò)高時(shí)降溫）等。

2、伺服作動(dòng)器：

核心執(zhí)行部件，由缸體、活塞、活塞桿組成，活塞桿連接上 / 下夾頭，通過(guò)液壓油推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)加載（拉伸 / 壓縮 / 彎曲等）。作動(dòng)器需具備低摩擦、高響應(yīng)特性。

3、電液伺服閥：

關(guān)鍵控制元件，將電信號(hào)（來(lái)自控制系統(tǒng)）轉(zhuǎn)化為液壓信號(hào)，J確調(diào)節(jié)進(jìn)入作動(dòng)器的油液流量和方向，實(shí)現(xiàn)加載速度、力值的閉環(huán)控制（響應(yīng)頻率通常≥100Hz，保證動(dòng)態(tài)控制精度）。

三、測(cè)量系統(tǒng)

實(shí)時(shí)采集試驗(yàn)過(guò)程中的力、位移、變形等關(guān)鍵參數(shù)，是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的保障。

1、力值測(cè)量系統(tǒng)：

1.1測(cè)力傳感器：多為高精度拉壓力傳感器（如應(yīng)變片式），安裝在力傳遞路徑上（如作動(dòng)器與夾頭之間），將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，精度等級(jí)通常為 0.5 級(jí)或更高（檢測(cè)中心型要求≤0.3 級(jí)）。1.2信號(hào)調(diào)理模塊：對(duì)傳感器輸出的微弱信號(hào)進(jìn)行放大、濾波，X除干擾。

2、位移測(cè)量系統(tǒng)：

2.1活塞位移傳感器：安裝在作動(dòng)器內(nèi)（如磁致伸縮位移傳感器），測(cè)量作動(dòng)器活塞移動(dòng)距離，反映夾頭位移（精度 ±0.1% FS）。2.2引伸計(jì)（變形測(cè)量）：夾持在試樣標(biāo)距段，測(cè)量試樣的微小變形（如拉伸時(shí)的伸長(zhǎng)量），通過(guò)應(yīng)變片將變形轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，用于計(jì)算應(yīng)變（分軸向、橫向引伸計(jì)，精度≤0.5%）。

3、數(shù)據(jù)采集單元：

由高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器組成，將模擬信號(hào)（力、位移、變形）轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，傳輸至控制系統(tǒng)。

四、微機(jī)控制系統(tǒng)

實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)參數(shù)設(shè)定、實(shí)時(shí)控制、數(shù)據(jù)處理與顯示，是設(shè)備的 “大腦"。

1、硬件部分：

1.1工業(yè)控制計(jì)算機(jī)：高性能主機(jī)，運(yùn)行控制與數(shù)據(jù)分析軟件。1.2伺服控制器：接收計(jì)算機(jī)指令，輸出控制信號(hào)給伺服閥，同時(shí)接收測(cè)量系統(tǒng)反饋信號(hào)，形成閉環(huán)控制（PID 調(diào)節(jié)）。1.3數(shù)據(jù)采集卡：高速采集力、位移、變形數(shù)據(jù)（采樣頻率≥1kHz）。1.4接口模塊：連接傳感器、伺服閥、外設(shè)（如打印機(jī)）的信號(hào)接口。

2、軟件系統(tǒng)：

2.1試驗(yàn)控制：支持力控制、位移控制、應(yīng)變控制三種模式切換，可設(shè)定加載速率、保載時(shí)間等參數(shù)。2.2數(shù)據(jù)處理：實(shí)時(shí)繪制力 - 位移、應(yīng)力 - 應(yīng)變等曲線，自動(dòng)計(jì)算屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、彈性模量等力學(xué)指標(biāo)。2.3功能擴(kuò)展：支持多標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)程序（如 GB、ISO、ASTM），數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、報(bào)表生成、遠(yuǎn)程監(jiān)控等。

五、夾持與輔助系統(tǒng)

適配不同試樣和試驗(yàn)類型，確保加載穩(wěn)定。

1、夾持裝置：

1.1拉伸夾頭：楔形夾頭（金屬試樣）、平推夾頭（非金屬 / 薄板），保證試樣居中且不打滑。1.2壓縮夾具：平行壓板（保證軸向加載）、球面墊（自動(dòng)調(diào)心，減少偏載）。1.3彎曲 / 剪切附件：三點(diǎn)彎曲架、四點(diǎn)彎曲架、剪切夾具等，按需更換。

2、A全保護(hù)系統(tǒng)：

2.1機(jī)械限位：防止夾頭超程碰撞。2.2電氣保護(hù)：過(guò)載保護(hù)（力值超量程自動(dòng)停機(jī)）、過(guò)流 / 過(guò)壓保護(hù)（液壓系統(tǒng)異常斷電）。2.3軟件保護(hù)：試驗(yàn)異常報(bào)警、緊急停機(jī)按鈕，避免設(shè)備或試樣損壞。

六、其他輔助系統(tǒng)

1、潤(rùn)滑系統(tǒng)：對(duì)夾頭、絲杠等運(yùn)動(dòng)部件定期潤(rùn)滑，減少磨損。

2、環(huán)境適應(yīng)模塊：部分檢測(cè)中心型設(shè)備配備防振地基、恒溫油源，降低外界環(huán)境（振動(dòng)、溫度）對(duì)測(cè)試精度的影響。

七、總結(jié)

綜上，該類試驗(yàn)機(jī)通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)承載、液壓系統(tǒng)加載、高精度測(cè)量反饋、微機(jī)閉環(huán)控制的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)材料力學(xué)性能的J準(zhǔn)測(cè)試，廣泛應(yīng)用于質(zhì)檢中心、科研機(jī)構(gòu)等對(duì)測(cè)試精度要求J高的場(chǎng)景。要想了解更多產(chǎn)品組成部分，可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司工作人員。