微機顯示萬能材料試驗機詳細介紹

一、產品簡介

微機顯示萬能材料試驗機（以下簡稱 “微機W能試驗機"）是一種集機械結構、電氣控制、微機測控技術于一體的高精度力學性能檢測設備，主要用于測定金屬、非金屬、復合材料等材料在拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離等工況下的力學性能（如抗拉強度、屈服強度、彈性模量、延伸率等）。符合相關標準：GB/T 16491-2022《電子式萬能試驗機》、GB/T 2611-2007《試驗機 通用技術要求》、GB/T 228.1-2021《金屬材料 拉伸試驗 第 1 部分：室溫試驗方法》。

二、主要組成部分

微機W能試驗機的結構可分為機械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)和微機測控系統(tǒng)三大部分，各部分協(xié)同工作實現(xiàn)J準測試。

1、機械系統(tǒng)：承載與加載的基礎

機械系統(tǒng)是試驗機的 “骨架"，負責提供穩(wěn)定的加載平臺和力傳遞路徑，主要包括：1.1機架：通常采用高強度合金鋼材焊接或鑄造而成，分為單柱式（小量程，如≤50kN）和雙柱式（大量程，如≥100kN），需具備足夠剛性，避免加載時產生變形影響測試精度。1.2傳動系統(tǒng)：驅動橫梁（上橫梁或下橫梁）移動實現(xiàn)加載，分為伺服電機 - 滾珠絲杠傳動（電子式，適用于中小量程，精度高、響應快）和液壓傳動（液壓式，適用于大量程，如≥1000kN，加載平穩(wěn)）。1.3夾具：連接試樣與試驗機的關鍵部件，需根據(jù)材料類型和試驗模式定制，常見類型包括：（1）拉伸夾具（如楔形夾具、平口夾具，適配金屬線材、板材、棒材）；（2）壓縮夾具（如平板夾具，適配混凝土、塑料塊體）；（3）彎曲夾具（如三點彎曲、四點彎曲裝置，適配板材、型材）；（4）剪切 / 剝離夾具（適配膠粘劑、薄膜、紡織品）。

2、電氣控制系統(tǒng)：動力與信號的核心

電氣控制系統(tǒng)負責驅動加載、采集力學信號，并實現(xiàn)與微機系統(tǒng)的交互，主要包括：2.1驅動單元：根據(jù)傳動類型不同，分為伺服電機驅動器（控制電機轉速與扭矩）或液壓伺服閥（控制液壓油流量與壓力），實現(xiàn)加載速率的J準調節(jié)。2.2傳感器：試驗力、位移、變形的 “感知器官"，是數(shù)據(jù)J準性的核心保障：（1）力傳感器：通常采用應變片式稱重傳感器，安裝于力傳遞路徑上（如橫梁或夾具底座），將力信號轉換為電信號，精度等級多為 0.5 級或 1 級（示值誤差≤±1%）；（2）位移傳感器：通過光柵尺或編碼器安裝于橫梁，測量橫梁移動距離，精度≤±0.5%；（3）引伸計：用于測量試樣的微觀變形（如彈性階段伸長量），分為接觸式（夾在試樣標距段）和非接觸式（激光測距），精度≤±0.5% FS，是計算彈性模量、屈服強度的關鍵設備。2.3控制模塊：由 PLC（可編程邏輯控制器）或Z用控制板組成，接收傳感器信號并根據(jù)預設程序輸出控制指令，實現(xiàn) “設定參數(shù) - 實時反饋 - 動態(tài)調節(jié)" 的閉環(huán)控制。

3、微機測控系統(tǒng)：智能控制與數(shù)據(jù)分析中樞

微機測控系統(tǒng)是設備的 “大腦"，通過軟件與硬件結合實現(xiàn)測試全流程的智能化管理，主要包括：3.1硬件：工業(yè)計算機（或嵌入式主機）、數(shù)據(jù)采集卡（將傳感器模擬信號轉換為數(shù)字信號）、顯示器、打印機等。3.2軟件系統(tǒng)：核心功能模塊包括：（1）參數(shù)設置：可預設試驗類型（拉伸 / 壓縮等）、試樣參數(shù)（材質、尺寸）、加載速率（如力控速率、位移速率）、停機條件（如斷裂自動停機、達到設定力值停機）；（2）實時監(jiān)控：動態(tài)顯示力 - 位移、力 - 變形、應力 - 應變等曲線，實時更新當前力值、位移、變形等數(shù)據(jù)；（3）數(shù)據(jù)處理：自動計算抗拉強度（σb = Z大力 / 原始截面積）、屈服強度（σs）、延伸率（δ= 斷后伸長量 / 原始標距）、彈性模量（E = 應力 / 應變）等指標，支持數(shù)據(jù)溯源與二次分析；（4）報告生成：自動生成標準化試驗報告，包含試樣信息、測試曲線、關鍵數(shù)據(jù)、結論判定等，可導出為 Excel、PDF 等格式。

三、試驗操作步驟

1、試樣裝夾：根據(jù)試驗類型安裝對應夾具，將試樣固定（如拉伸試驗中夾持試樣兩端），如需測量變形則安裝引伸計。

2、參數(shù)預設：通過微機軟件設置試驗標準（如 GB/T 228.1）、試樣尺寸（原始截面積、標距）、加載模式（力控 / 位移控 / 變形控）及速率（如拉伸速率 5mm/min）、停機條件（如試樣斷裂后停機）。

3、加載測試：啟動試驗后，電氣控制系統(tǒng)驅動傳動系統(tǒng)（電機或液壓）對試樣施加力，力、位移、變形信號通過傳感器實時采集并傳輸至數(shù)據(jù)采集卡。

4、實時調控：微機系統(tǒng)將采集的信號與預設參數(shù)對比，通過閉環(huán)控制算法調節(jié)驅動單元（如增加 / 減小電機轉速），確保加載速率、力值等參數(shù)穩(wěn)定在設定范圍內。

5、數(shù)據(jù)記錄與分析：測試過程中，軟件實時繪制曲線并記錄數(shù)據(jù)；試樣斷裂或達到停機條件后自動卸載，系統(tǒng)根據(jù)記錄數(shù)據(jù)計算力學性能指標，生成試驗報告。

四、主要技術參數(shù)

五、使用注意事項

1、使用前：檢查電源穩(wěn)定性、夾具安裝牢固性、傳感器校準Y效期（需每年由計量機構檢定）。

2、測試中：避免試樣偏心加載（需保證試樣軸線與力軸重合），引伸計安裝需貼合試樣無松動。

六、維護保養(yǎng)

定期清潔導軌與絲杠（加注潤滑脂）、檢查傳感器接線是否松動、軟件定期備份數(shù)據(jù)與升級，液壓式需定期更換液壓油并過濾雜質。

七、總結

微機W能試驗機是材料力學性能檢測的核心設備，其性能直接影響測試數(shù)據(jù)的準確性與可靠性。要想了解更多產品詳細內容，可隨時聯(lián)系河北天棋星子檢測設備有限公司工作人員。