拉力儀的工作原理

電子式拉力試驗(yàn)機(jī)是電子技能和機(jī)械傳動(dòng)連系后的產(chǎn)物，拉力試驗(yàn)機(jī)充沛發(fā)揚(yáng)了機(jī)電各自專(zhuān)長(zhǎng)而組成的大型精細(xì)測(cè)試儀器，可對(duì)各類(lèi)資料進(jìn)行拉伸、緊縮、彎曲、剝離、剪切等多項(xiàng)功能實(shí)驗(yàn)，且有測(cè)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(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)顯示記載、打印。

　　電子式拉力試驗(yàn)機(jī)是由測(cè)量系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、節(jié)制系統(tǒng)及電腦(電腦系統(tǒng)型拉力試驗(yàn)機(jī))等構(gòu)造構(gòu)成。

　　一.拉力試驗(yàn)機(jī)的測(cè)量系統(tǒng)

　　1.力值的測(cè)量

　　經(jīng)過(guò)測(cè)力傳感器、擴(kuò)大器和數(shù)據(jù)處置系統(tǒng)來(lái)完成測(cè)量，zui常用的測(cè)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(guó)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(lèi)型。

　　從資料力學(xué)上得知，在小變形前提下，一個(gè)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(shí)，因?yàn)閺椥栽獗碚迟N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(cè)量電路中，即可經(jīng)過(guò)測(cè)出其輸出電壓，然后測(cè)出力的巨細(xì)。

　　簡(jiǎn)略來(lái)說(shuō)，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(guò)測(cè)量輸出電壓的轉(zhuǎn)變就可以曉得力的巨細(xì)了。

　　普通來(lái)說(shuō)，傳感器的輸出旌旗燈號(hào)都長(zhǎng)短常微弱的，凡間只要幾個(gè)mV，假如我們直接對(duì)此旌旗燈號(hào)進(jìn)行測(cè)量，長(zhǎng)短常堅(jiān)苦的，而且不克不及知足高精度測(cè)量要求。因而必需經(jīng)過(guò)擴(kuò)大器將此微弱旌旗燈號(hào)擴(kuò)大，擴(kuò)大后的旌旗燈號(hào)電壓可達(dá)10V，此時(shí)的旌旗燈號(hào)為模仿旌旗燈號(hào)，這個(gè)模仿旌旗燈號(hào)經(jīng)由多路開(kāi)關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換芯片改變?yōu)閿?shù)字旌旗燈號(hào)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處置，至此，力的測(cè)量告一段落。

　　2.形變的測(cè)量

　　經(jīng)過(guò)形變測(cè)量安裝來(lái)測(cè)量，它是用來(lái)測(cè)量試樣在實(shí)驗(yàn)進(jìn)程中發(fā)生的形變。

　　該安裝上有兩個(gè)夾頭，經(jīng)由一系傳記念頭構(gòu)與裝在測(cè)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(shí)，帶動(dòng)光電編碼器的軸扭轉(zhuǎn)，光電編碼器就會(huì)有脈沖旌旗燈號(hào)輸出。再由處置器對(duì)此旌旗燈號(hào)進(jìn)行處置，就可以得出試樣的變形量。

　　3.橫梁位移的測(cè)量

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

　　二.拉力試驗(yàn)機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

　　首要是用于試驗(yàn)機(jī)的橫梁挪動(dòng)，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(dòng)絲桿轉(zhuǎn)變，然后到達(dá)節(jié)制橫梁挪動(dòng)的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)改動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，可以改動(dòng)橫梁的挪動(dòng)速度。

　　三.拉力試驗(yàn)機(jī)的節(jié)制系統(tǒng)

　　望文生義，就是節(jié)制試驗(yàn)機(jī)運(yùn)作的系統(tǒng)，人們經(jīng)過(guò)操作臺(tái)可以節(jié)制試驗(yàn)機(jī)的運(yùn)作，經(jīng)過(guò)顯示屏可以獲知試驗(yàn)機(jī)的形態(tài)及各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)參數(shù)，若該機(jī)帶有電腦的話，也可以由電腦完成各項(xiàng)功用并進(jìn)行數(shù)據(jù)處置剖析、實(shí)驗(yàn)后果打印。試驗(yàn)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(guò)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(lái)采集和處置剖析數(shù)據(jù)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)界面后，電腦會(huì)不時(shí)采集各樣實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，及時(shí)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)曲線(常用力--位移的曲線)，主動(dòng)求出各實(shí)驗(yàn)參數(shù)及輸出報(bào)表。