0 前言：

由于管線鋼落錘撕裂試驗（DWTT）的結果與鋼管全尺寸爆破試驗結果相當吻合，容易操作，并且更接近材料的使用狀態(tài)，因此人們希望用落錘撕裂試驗的錘斷能量值來代替夏比沖擊功值，對高韌性、大壁厚的管線鋼的斷裂韌性進行評價。但令人遺憾的是，在我國，卻一直沒有能精確測試其沖擊能量的測試技術。使得DWTT試驗一直停留在提起落錘，讓它自由落下，沖擊開口試樣，以此確定試樣破壞的沖擊能量這樣粗糙的測試手段上。這樣做，存在的缺點是：

（1）人為調整跌落高度，無法保證落錘多高試樣正好破壞。難以精確測定試樣破壞的總沖擊能量。
（2）單純的總沖擊能量提供的信息太少， 不足以幫助技術人員研究材料成分，生產工藝等因素對鋼材性能的影響。

為此，我們開發(fā)了落錘沖擊試驗機測試系統(tǒng)，以精確測定管線鋼的沖擊韌性，填補了這項空白。

1 系統(tǒng)功能

我們的落錘撕裂試驗機測試系統(tǒng)可以精確測定下述四條曲線：

沖擊力——時間曲線
沖擊能量——時間曲線
沖擊力——位移曲線
沖擊能量——位移曲線

并根據依據ISO14556，可以提供試樣的，給出試樣的下列10項特征值：

屈服力，最大力，啟裂力，止裂力，屈服位移，總位移，最大力時的能量，啟裂能量，止裂能量，最大能量

這些曲線和數據可以幫助技術人員研究材料成分、工藝參數等因素對鋼材性能的影響，對提高產品質量，開發(fā)新產品，拓展國內外市場有重要的意義。

2 系統(tǒng)特點

系統(tǒng)以WINDOWS98、2000、XP為平臺，用VC++編寫程序，操作方便，系統(tǒng)除具有一般的功能，如數據、曲線、實驗報告的存儲、再現和打印功能外，還具有下述特點：

（1） 可靠采集沖擊信號 采用先進的SPS技術，能可靠采集哪怕是萬分之一秒的沖擊信號。
（2） 靈活的顯示方式，可以對信號進行伸展、壓縮、左移右移顯示，同時顯示鼠標所在位置的數據。
（3）獨特的動態(tài)標定技術，隨時對整個測試系統(tǒng)，而不是對某個單一的儀器進行標定。保證了測試的高精度。
（4）用FIR數字濾波器對加速度信號進行濾波，在濾除噪聲的同時，保證了信號不會失真。

提供各種FIR數字濾波器對加速度信號進行濾波，保證了信號不會失真。這是因為FIR數字濾波器在通帶內其幅頻特性是常數，相頻特性是過原點的負斜率的直線，滿足不失真測試的條件，不會使信號失真。其阻帶衰減可以達到74dB,截止頻率可人為設定，濾波效果非常好。保證了數據處理的精度。

（5）系統(tǒng)提供的一圖多線工具，能把多條曲線以線性坐標置于一幅圖上，對于研究、比較不同材料或同一種材料不同工藝條件下的沖擊性能提供了方便
（6）只需按一下按鍵，自動生成帶有實驗數據的實驗報告，可以直接打印輸出。

3 測試結果

通過在威海試驗機廠生產的30000焦耳和50000焦耳的落錘試驗機上對碳素鋼、管線鋼等各種牌號試樣的實際測試，證明本系統(tǒng)工作可靠、精度高、線性好、重復性好。

2004年10月24日到10月27日再次在鞍鋼50000焦耳的落錘試驗機上現場進行試驗，錘擊了很多塊試樣，測試系統(tǒng)沒有出現過一次失誤，說明了系統(tǒng)的可靠性。在試驗中有三塊厚度為43mm 的某種材質的試樣未錘斷,其測試結果如表1所示。該結果恰好說明了測試結果的可信程度，表1某鋼材的能量測試結果。

表1 某鋼材的能量測試結果

從試驗結果可見：這三個未斷試樣的測試曲線具有形狀的一致性，實測能量與理論上的重錘位能誤差很?。s為2%），在很大的能量區(qū)間內都能保持很小的測試誤差，說明該測試系統(tǒng)再現性好、精度高、線性好。

4 訂貨方式及對用戶的承諾

本測試系統(tǒng)完全獨立于落錘沖擊試驗機，以便于新增設備的配置和已有設備的配套。

對于新購落錘試驗機的用戶：可以分別訂購試驗機和測試系統(tǒng)，也可以要求試驗機生產廠配套我們的測試系統(tǒng)。

對于已有落錘試驗機的用戶：用戶完全可以在現有的落錘上加裝此系統(tǒng)（無論哪個廠生產的）。對此類用戶，我們的優(yōu)惠條件是：

（1） 合同簽訂日起3個月內交付驗收，不滿意就取消合同
（2） 使用一個月后付款80%，其余款項一年保修期滿后支付

5 附件

附圖是對某廠生產的x70管線鋼進行試驗時直接得到的試驗報告（試驗是在威海試驗機廠生產的30000焦耳的落錘上作的）

落錘沖擊試驗報告

落錘沖擊試驗機測試系統(tǒng)V3.0版本說明

落錘沖擊試驗機示波測試系統(tǒng)從2004年10月正式推出已經有二年半的時間了，在這期間很多用戶根據自己工作和科研的要求，對系統(tǒng)提出了一些改進意見，根據這些意見，我們對系統(tǒng)作了以下改進：

1、 把測試軟件的主界面改成

其主要改動在于：

（1） 圖形所占面積加大，更易于觀察載荷能量與時間曲線和載荷能量與位移曲線的變化；

（2） 作為數據源，從原來單一的采集數據方式變?yōu)閮煞N方式：即采集數據方式和打開已有的數據文件，后者可以重現以前所做過的試驗。

2 軟件新增的功能

（1）數據重現功能

要想查閱或比對以前做過的試驗，只需打開已有的數據文件，然后采用和實際采集數據完全相同的簡單操作，就可以重現以前所做過的試驗。

（2） 數據二次開發(fā)接口

以兩種方式為用戶提供了數據二次開發(fā)接口：

[1] 把試驗數據存儲成Excel文件形式，用戶可以直接在Origin（著名的數據分析處理軟件）中打開Excel文件，進行二次開發(fā)，也可以從Excel中直接打開該文件，進行簡單的分析；
[2] 把試驗數據存儲成數據文件的形式，用戶可以直接打開數據文件，自己處理數據；

（3） 鼠標查詢功能

無論是在顯示載荷能量與時間曲線還是載荷能量與位移曲線的時候，只要一移動鼠標，對應于曲線上的各點，其“時間”、“沖擊載荷”、“試樣位移”和“沖擊能量”各值都顯示在曲線左面的編輯框中；

（4） 試驗報告直接插圖

舊版試驗報告需要由用戶插入圖片，新版試驗報告直接由程序插入載荷能量與時間曲線和載荷能量與位移曲線，無須用戶干預。這對于生產企業(yè)來說，可以大大提高試驗的效率。把每一次試驗的數據、曲線和試驗報告都全部記錄在案。為了使曲線更清晰，加大了曲線部分的幅面試驗報告也由一頁改為兩頁。

　　【儀器網 使用手冊】工作原理：沖擊試驗機被沖擊的試樣在受錘沖擊的瞬間，分為手動擺錘式沖擊試驗機，半自動沖擊試驗機，非金屬沖擊試驗機，數顯半自動沖擊試驗機，微機控制沖擊試驗機。
 

　　數顯全自動沖擊試驗機通過高速負荷測量傳感器產生信號，經高速放大器放大后，由A/D快速轉換成數字信號送給計算機進行數據處理，同時通過檢測角位移信號送給計算機進行數據處理，精確度高。加裝高速角位移監(jiān)控系統(tǒng)和力檢測傳感器和放大器，經計算機高速采樣，數據處理，可顯示N-T和J-T曲線，數據存盤，數據報告打印等，能瞬時測定和記錄材料在受沖擊過程中的特性曲線，通過更換擺錘和試樣底座，可實現簡支梁和懸臂梁兩種形式的試驗。
 

　　使用方法：一. 試驗前根據打擊能量要求，更換合適的擺錘(大擺錘的打擊能量為300J，小擺錘為150J)。
 

　　二. 打開機身電源開關，手持操作器使擺錘進行一次空打(不放置試樣)，檢查度盤被動針是否指零，若不指零應調整指針位置，使得、空打時指針為零。
 

　　三. 用木塊把擺錘擱置在支座邊上，用缺口對中樣板使沖擊試樣缺口處于支座跨度中心，缺口面在沖擊受拉一面。
 

　　四. 按下“啟動”按鈕，提升擺錘，當場起到設定高度并穩(wěn)定后，清除擱置木板機擺錘打擊圈內的一切障礙，并把度盤指針撥到打擊能量刻度處。
 

　　五. 按下“沖擊”按鈕，落錘擊斷試樣，待擺錘回擺時，按“制動”按鈕，當擺錘停止擺動后，記下沖擊能量。試驗結束，關閉操作器電源及沖擊機電源，把操作器掛回原位。
 

　　備注：
 

　　1， 不允許擺錘舉高后俯身安置試樣；試驗時在擺錘擺動平面內部允許有人員活動。
 

　　2，試樣擊斷擺錘來回擺動要按“制動”，不能用手制止尚在擺動中的擺錘。