拉力儀的工作原理

電子式拉力試驗機(jī)是電子技能和機(jī)械傳動連系后的產(chǎn)物，拉力試驗機(jī)充沛發(fā)揚(yáng)了機(jī)電各自專長而組成的大型精細(xì)測試儀器，可對各類資料進(jìn)行拉伸、緊縮、彎曲、剝離、剪切等多項功能實(shí)驗，且有測量局限寬、精度高、呼應(yīng)快等特點(diǎn)。任務(wù)牢靠，效率高，可對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行及時顯示記載、打印。

　　電子式拉力試驗機(jī)是由測量系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、節(jié)制系統(tǒng)及電腦(電腦系統(tǒng)型拉力試驗機(jī))等構(gòu)造構(gòu)成。

　　一.拉力試驗機(jī)的測量系統(tǒng)

　　1.力值的測量

　　經(jīng)過測力傳感器、擴(kuò)大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)來完成測量，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(賠償元件、防護(hù)罩、接線插座、加載件構(gòu)成)，能將某種機(jī)械質(zhì)變成電量輸出的器件。應(yīng)變片式的拉、壓力傳感器國表里品種繁復(fù)，首要有筒狀力傳感器、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。

　　從資料力學(xué)上得知，在小變形前提下，一個彈性元件某一點(diǎn)的應(yīng)變ε與彈性元件所受的力成正比，也與彈性的變構(gòu)成正比。以S型傳感器為例，當(dāng)傳感器遭到拉力P的效果時，因為彈性元件外表粘貼有應(yīng)變片，由于彈性元件的應(yīng)變與外力P的巨細(xì)成正比例，故此將應(yīng)變片接入測量電路中，即可經(jīng)過測出其輸出電壓，然后測出力的巨細(xì)。

　　簡略來說，外力P惹起傳感器內(nèi)應(yīng)變片的變形，招致電橋的不服衡，然后惹起傳感器輸出電壓的轉(zhuǎn)變，我們經(jīng)過測量輸出電壓的轉(zhuǎn)變就可以曉得力的巨細(xì)了。

　　普通來說，傳感器的輸出旌旗燈號都長短常微弱的，凡間只要幾個mV，假如我們直接對此旌旗燈號進(jìn)行測量，長短常堅苦的，而且不克不及知足高精度測量要求。因而必需經(jīng)過擴(kuò)大器將此微弱旌旗燈號擴(kuò)大，擴(kuò)大后的旌旗燈號電壓可達(dá)10V，此時的旌旗燈號為模仿旌旗燈號，這個模仿旌旗燈號經(jīng)由多路開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片改變?yōu)閿?shù)字旌旗燈號，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處置，至此，力的測量告一段落。

　　2.形變的測量

　　經(jīng)過形變測量安裝來測量，它是用來測量試樣在實(shí)驗進(jìn)程中發(fā)生的形變。

　　該安裝上有兩個夾頭，經(jīng)由一系傳記念頭構(gòu)與裝在測量安裝頂部的【光電編碼器】連在一同，當(dāng)兩夾頭間的間隔發(fā)作轉(zhuǎn)變時，帶動光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn)，光電編碼器就會有脈沖旌旗燈號輸出。再由處置器對此旌旗燈號進(jìn)行處置，就可以得出試樣的變形量。

　　3.橫梁位移的測量

　　其道理同變形測量大致一樣，都是經(jīng)過測量光電編碼器的輸出脈沖數(shù)來取得橫梁的位移量。

　　二.拉力試驗機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)

　　首要是用于試驗機(jī)的橫梁挪動，其任務(wù)道理是由伺服系統(tǒng)節(jié)制電機(jī)，電機(jī)經(jīng)由減速箱等一系傳記念頭構(gòu)帶動絲桿轉(zhuǎn)變，然后到達(dá)節(jié)制橫梁挪動的目標(biāo)。經(jīng)過改動電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改動橫梁的挪動速度。

　　三.拉力試驗機(jī)的節(jié)制系統(tǒng)

　　望文生義，就是節(jié)制試驗機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)，人們經(jīng)過操作臺可以節(jié)制試驗機(jī)的運(yùn)作，經(jīng)過顯示屏可以獲知試驗機(jī)的形態(tài)及各項實(shí)驗參數(shù)，若該機(jī)帶有電腦的話，也可以由電腦完成各項功用并進(jìn)行數(shù)據(jù)處置剖析、實(shí)驗后果打印。試驗機(jī)同電腦之間的通訊普通都是運(yùn)用RS232串行通訊方法，它經(jīng)過核算機(jī)背面的串口(COM口)進(jìn)行通訊，此技能比擬成熟、牢靠，運(yùn)用便利。

　　四.電腦

　　用來采集和處置剖析數(shù)據(jù)。進(jìn)入實(shí)驗界面后，電腦會不時采集各樣實(shí)驗數(shù)據(jù)，及時畫出實(shí)驗曲線(常用力--位移的曲線)，主動求出各實(shí)驗參數(shù)及輸出報表。