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正確認(rèn)識電子拉力試驗機試驗結(jié)果的誤差
點擊次數(shù)：258 發(fā)布時間：2014-12-5
電子拉力試驗機技術(shù)與機械傳動技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是充分發(fā)揮了機電各自特長而構(gòu)成的大型精密測試儀器，可對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲等多項性能試驗，且有測量范圍寬、精度高、響應(yīng)快等特點。工作可靠，效率高，可對試驗數(shù)據(jù)進行實時顯示記錄、打印。
電子拉力試驗機是由測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、及電腦等結(jié)構(gòu)組成。
傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來實現(xiàn)測量，zui常用的測力傳感器是應(yīng)變片式傳感器。
所謂應(yīng)變片式傳感器，就是由應(yīng)變片、彈性元件和某些附件（補償元件、防護罩、接線插座、加載件組成），能將某種機械量變成電量輸出的器件。
應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國內(nèi)外種類繁多，主要有筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型傳感器、十字梁式傳感器等類型。
從材料力學(xué)上得知，在小變形條件下，一個彈性元件某一點的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例，當(dāng)傳感器受到拉力P的作用時，由于彈性元件表面粘貼有應(yīng)變片，因為彈性元件的應(yīng)變與外力P的大小成正比例，故此將應(yīng)變片接入測量電路中，即可通過測出其輸出電壓，從而測出力的大小。
對于傳感器，一般采用差動全橋測量，即將所粘貼的應(yīng)變片組成橋路，R1、R2、R3、R4，實際為阻值相等的4片（或8片）應(yīng)變片，即R1=R2=R3=R4，當(dāng)傳感器受到外力（拉力或壓力）作用時，傳感器彈性元件產(chǎn)生應(yīng)變而使各電阻值發(fā)生變化，其變化值分別為△R1△、R2、△R3、△R4，結(jié)果原來平衡的電橋，現(xiàn)在不平衡了，橋路就有電壓輸出，設(shè)△E
則△E=[R1R2/（R1+R2）2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4）U式中U為外電源供給橋路的電壓進一步筒化有
△E=[R2/4R2]（△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R）U
將△Ri/Ri=Kεi代上上式
則有△E=[UK/4]（ε1-ε2+ε3-ε4）
簡單來說，外力P引起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，導(dǎo)致電橋的不平衡，從而引起傳感器輸出電壓的變化，我們通過測量輸出電壓的變化就可以知道力的大小了。
一般來說，傳感器的輸出信號都是非常微弱的，通常只有幾個mV，如果我們直接對此信號進行測量，是非常困難的，并且不能滿足高精度測量要求。因此必須通過放大器將此微弱信號放大，放大后的信號電壓可達10V，此時的信號為模擬信號，這個模擬信號經(jīng)過多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號，然后進行數(shù)據(jù)處理，至此，力的測量告一段落。
2．變形的測量
通過變形測量裝置來測量，它是用來測量試樣在試驗過程中產(chǎn)生的形變。
該裝置上有兩個夾頭，經(jīng)過一系列傳動機構(gòu)與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起，當(dāng)兩夾頭間的距離發(fā)生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉(zhuǎn)，光電編碼器就會有脈沖信號輸出。再由單片機對此信號進行處理，就可以得出試樣的變形量。
3橫粱位移的測量
其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脈沖數(shù)來獲得橫梁的位移量。
二.驅(qū)動系統(tǒng)
主要是用于試驗機的橫梁移動，其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機，電機經(jīng)過減速箱等一系列傳動機構(gòu)帶動絲桿轉(zhuǎn)動，從而達到控制橫梁移動的目的。通過改變電機的轉(zhuǎn)速，可以改變橫梁的移動速度。
三.控制系統(tǒng)
顧名思義，就是控制試驗機運作的系統(tǒng)，人們通過操作臺可以控制試驗機的運作，通過顯示屏可以獲知試驗機的狀態(tài)及各項試驗參數(shù)，若該機帶有電腦的話，也可以由電腦實現(xiàn)各項功能并進行數(shù)據(jù)處理分析、試驗結(jié)果打印。試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式，它通過計算機背后的串口（COM號）進行通信，此技術(shù)比較成熟、可靠，使用方便。
四.電腦
用來采集和分析數(shù)據(jù)，進入試驗界面后，電腦會不斷采集各樣試驗數(shù)據(jù)，實時畫出試驗曲線，自動求出各試驗參數(shù)及輸出報表。
電子拉力試驗機選擇的量程過大造成的誤差是比較大的.如測試橡膠材料.選擇1噸或以上的試驗機來測試,試驗結(jié)果就會有相當(dāng)大的誤差.我們在選擇試驗機的時候,盡量的把zui大試驗力和試驗機zui大負(fù)荷列出來,前者的力值是zui大負(fù)荷的10%-90%之間.那么測試結(jié)果的誤差就相對較小.
材料試驗機顯示值誤差的調(diào)整
材料試驗機顯示值誤差的調(diào)整！
一般情況下，材料試驗機顯示值誤差出現(xiàn)以下幾種情形：
1、 示值正偏差超差
2、 示值負(fù)偏差超差
3、 示值誤差在刻度盤上呈現(xiàn)“前正后負(fù)"或“前負(fù)后正"且個別點超差
針對以上三種示值誤差情形，應(yīng)對材料試驗機作以下調(diào)整：
*種情況：
在確認(rèn)儀器安裝水平度符合規(guī)程要求后，首先要檢查工作部分的摩擦力是否過大，如果是，應(yīng)調(diào)整導(dǎo)輪間隙，消除摩擦力，必要時清洗工作油缸，如排除摩擦力影響后仍然存在正差，則應(yīng)將測力部分（讀數(shù)機構(gòu)）中的擺桿與推板連結(jié)軸套的緊固螺釘松開,將推板向內(nèi)側(cè)調(diào)整,固緊緊固螺釘后,由小度盤逐級檢定,反復(fù)數(shù)次,直至檢定合格,如果小度盤合格,而大、中度盤仍超差時,應(yīng)適當(dāng)增加B鉈及C鉈的重量,直至檢定合格。
第二種情況：
應(yīng)首先檢查測力活塞是否安裝正確,摩擦力是否過大,排除此原因后,將推板向外側(cè)調(diào)整,將小度盤調(diào)整合格,如大、中度盤仍超差,應(yīng)適當(dāng)減輕B鉈及C鉈的重量,直至檢定合格。
第三種情況：
此時應(yīng)改變推板與齒桿頭接觸面的角度,該接觸面通常是用一塊平整的鋼片通過上下兩個螺釘固定在推板表面,調(diào)整方法是將兩個螺釘松開,用銅皮或者其他輕薄的金屬片墊在鋼片與推板之間的上側(cè)或下側(cè)(只能墊在一側(cè)),借以改變角度,反復(fù)檢定調(diào)整后直至合格。