1、電子拉力試驗(yàn)機(jī)數(shù)據(jù)采集速率太低 目前模擬信號(hào)的數(shù)據(jù)采集是通過A/D轉(zhuǎn)換器來實(shí)現(xiàn)的。A/D轉(zhuǎn)換器的種類很多,但在電子拉力試驗(yàn)機(jī)上采用較多的是∑-△型A/D轉(zhuǎn)換器。這類轉(zhuǎn)換器使用靈活,轉(zhuǎn)換速率可動(dòng)態(tài)調(diào)整,既可實(shí)現(xiàn)高速低精度的轉(zhuǎn)換,又可實(shí)現(xiàn)低速高精度的轉(zhuǎn)換。在電子拉力試驗(yàn)機(jī)上由于對(duì)數(shù)據(jù)的采集速率要求不是太高,一般達(dá)每秒幾十次到幾百次就可滿足需求,因而一般多采用較低的轉(zhuǎn)換速率,以實(shí)現(xiàn)較高的測量精度。但在某些廠家生產(chǎn)的電子拉力試驗(yàn)機(jī)上,為了追求較高的采樣分辨率,以及極高的數(shù)據(jù)顯示穩(wěn)定性,而將采樣速度降的很低,這是不可取的。因?yàn)楫?dāng)采樣速度很低時(shí),對(duì)高速變化的信號(hào)就無法實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集。例如金屬材料性能試驗(yàn)中,當(dāng)材料發(fā)生屈服而力值上下波動(dòng)時(shí)信號(hào)變化就是如此,以至于不能準(zhǔn)確求出上下屈服點(diǎn),導(dǎo)致試驗(yàn)失敗,結(jié)果丟了西瓜撿芝麻?! ?、電子拉力試驗(yàn)機(jī)控制方法使用不當(dāng) 電子拉力試驗(yàn)機(jī)針對(duì)材料發(fā)生屈服時(shí)應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。國標(biāo)推薦的控制模式為恒應(yīng)變控制,而在屈服發(fā)生前的彈性階段控制模式為恒應(yīng)力控制,這在絕大多數(shù)電子拉力試驗(yàn)機(jī)及某次試驗(yàn)中是很難完成的。因?yàn)樗笤趧偝霈F(xiàn)屈服現(xiàn)象時(shí)改變控制模式,而試驗(yàn)的目的本身就是為了要求取屈服點(diǎn),怎么可能以未知的結(jié)果作為電子拉力試驗(yàn)機(jī)測控環(huán)節(jié)的影響條件進(jìn)行控制切換呢?所以在現(xiàn)實(shí)中,一般都是用同一種控制模式來完成整個(gè)的試驗(yàn)的(即使使用不同的控制模式也很難在上屈服點(diǎn)切換,一般會(huì)選擇超前一點(diǎn))。對(duì)于使用恒位移控制(速度控制)的電子拉力試驗(yàn)機(jī),由于材料在彈性階段的應(yīng)力速率與應(yīng)變速率成正比關(guān)系,只要選擇合適的試驗(yàn)速度,全程采用速度控制就可兼容兩個(gè)階段的控制特性要求。但對(duì)于只有力控制一種模式的電子拉力試驗(yàn)機(jī),如果電子拉力試驗(yàn)機(jī)的響應(yīng)特別快(這是自動(dòng)控制努力想要達(dá)到的目的),則屈服發(fā)生的過程時(shí)間就會(huì)非常短,如果數(shù)據(jù)采集的速度不夠高,則就會(huì)丟失屈服值,優(yōu)異的控制性能反而變成了產(chǎn)生誤差的原因。所以在選擇電子拉力試驗(yàn)機(jī)及控制方法時(shí)可以不要選擇單一的載荷控制模式。
1.首先就是試驗(yàn)機(jī)的測控系統(tǒng)(也就是軟件和硬件),目前市場上大部分拉力機(jī)的測控系統(tǒng)采用的是8位的單片機(jī)控制,采樣速率低,且抗干擾能力差,另外就是AD轉(zhuǎn)換器,如果AD轉(zhuǎn)換器的位數(shù)也就是分辨率低的話。那么測量也不會(huì)準(zhǔn)。
2.其次就是拉力試驗(yàn)機(jī)的力值傳感器,因?yàn)閭鞲衅鞯暮脡臎Q定了試驗(yàn)機(jī)的精度和測力穩(wěn)定性,目前市場上的拉力機(jī)用傳感器小力值一般用S型傳感器,大力值一般用輪輻式傳感器,傳感器內(nèi)部一般為電阻應(yīng)變片式,如果應(yīng)變片精度不高或固定應(yīng)變片用的膠抗老化能力不好在或者傳感器的材料不好都將影響傳感器的精度和使用壽命。
3.接著就是拉力試驗(yàn)機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng),目前市場上的試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)有的采用減速機(jī),有的采用普通皮帶,這兩種傳動(dòng)方式的主要弊端:前種需要定期加潤滑油,后種則保證不了傳動(dòng)的同步性影響試驗(yàn)結(jié)果。
4.再次就是驅(qū)動(dòng)傳感器運(yùn)動(dòng)的部件滾珠絲桿,因?yàn)榻z桿如果有間隙的話將來做出的試驗(yàn)數(shù)據(jù),將直接影響試驗(yàn)的最大變形和斷后伸長率。目前市場上的電子萬能試驗(yàn)機(jī)有的絲桿是用T形普通絲桿,這樣的話一是間隙比較大,二是磨擦力比較大使用壽命短。
5.最后就是試驗(yàn)機(jī)的動(dòng)力源(電機(jī))也叫馬達(dá),目前市場上有的試驗(yàn)機(jī)采用普通三相電機(jī)或變頻電機(jī),這種電機(jī)采用模擬信號(hào)控制,控制反應(yīng)慢,定位不準(zhǔn)確,一般調(diào)速范圍窄。有高速就沒了低速或有低速就沒了高速,并且速度控制不準(zhǔn)確。