微机控制高温蠕变试验机

试  验 机 简 介

一.   产品制造和检验标准

1.  JB/T9373《拉力蠕变试验机技术条件》

2.  GB/T16491《电子式试验机》

3.  GB/T2611《试验机通用技术要求》

4.  GB/T16825.2《拉力蠕变试验机施加力的检验》

二.   适用试验方法标准

1.  GB/T2039《金属拉伸蠕变试验方法》

2.  HB5195《金属高温拉伸试验方法》

三.   应用范围

试验机属于全微机控制电子式蠕变试验机，除可进行常规蠕变试验外，还可以进行应力松弛试验、高温短时拉伸试验、周期加载试验（载荷谱试验）、低周循环等试验。

四、控制性能及特点：

1. 自动控制：高性能的调速系统使试验机实现开/闭环、自动控制；

2. 软件系统：采用Windows/XP中文平台下的人机对话，操作简单，数据准确；

3. 自动存储：通过计算机，自动求取最大试验力、断裂力、屈服点、抗拉强度、弹性模量、伸长率等参数，并对试验结果自动存储；

4. 曲线对比：可绘制材料试验的力-位移、应力-应变、力-变形等各种特性曲线，并可对任一段进行局部放大、分析；多个试样特性曲线可不同颜色迭加，对比；

5. 安全保护：试样拉断、过载、过电流试验机自动保护停机；

6. 多种功能：可对金属、非金属以及构件等进行常温或高温环境下的拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离等多种试验，并可按用户要求格式编制和打印试验报告。

五.   主要技术指标

1． 试验力

试验力： 100kN 

有效测量范围：1%—100%FS

试验力示值相对误差：±0.5%   变动度≤1%

试验机级别：0.5级

加载同轴度：≤8％

    分辨率： 1/200000

    漂移：4×10-4码/24h(恒温条件下)

2． 电炉及控温

    工作温度范围：200℃～1200℃(温度下限为100℃)

    有效均热区长度：150mm

    炉管及电炉尺寸：炉管φ90（内径）×380（长）mm 三段独立加热

                    电炉寿命≤1000℃下连续工作时间，大于3000小时

                    电炉：外径φ320mm，长度460mm

电炉温度精度（℃）

试验温度	温度波动	温度梯度
≤600	±2	2
＞600～900	±3	3
＞900～1200	±4	4

测温灵敏度0.1℃

冷端自动补偿误差≤0.5℃

可与热电偶自由匹配。

3． 下夹头移动速度

    速度范围：0.005～50mm/min

    误差：±0.5%

4． 计时误差：±0.2%

5． 变形测量

    标距：50mm（或100mm）

最大变形量：5mm（或10mm）

分辨力：0.0001mm

误差：0.0002mm

六、 方案描述：

1、主  机：

该机采用双空间门式结构，标准为上空间拉伸。主机部分由导向立柱、上横梁、中横梁、工作台组成落地式框架，调速系统安装在工作台下部。由调速精度高、范围宽、性能稳定的交流伺服电机通过同步齿形带减速系统带动滚珠丝杠副旋转，滚珠丝杠副驱动中横梁，带动拉伸辅具（或压缩、弯曲等辅具）上下移动，实现试样的加荷与卸载。该结构保证机架有足够的刚度，同时实现高效、平稳传动。主机主要零部件在加工中心进行加工，保证了主机的精度。

2、电气系统：

（1）采用交流伺服驱动器和交流伺服电机，性能稳定、可靠，具有过流、过压、超速、过载等保护装置。调速比可达1:300000。

（2）具有过载、过流、过压、位移上下限位和紧急停止等保护功能。

（3）电气控制线路参照国际标准，符合国家试验机电气标准，抗干扰能力强，保证了控制器的稳定性，实验数据准确性。

3、控制系统

全数字闭环测控系统具有许多先进的特性和技术创新，主要体现在：

  

1、实现了试验力、试样变形、横梁位移和试验进程的四种闭环控制；

2、数据采集系统由4路高精准24位A/D转换通道组成。分辨率达1/300000，全程不分档；

3、选用BB、AD、Xilinx等原装集成器件，全数字化设计；

4、符合PCI总线标准，微机自动识别和安装，做到“即插即测”；

5、电子测量系统无电位器等模拟元件，保证互换性，方便维修更换。

七、控制软件

符合GB228-87、GB/T228-2010等三十多个国家标准有关规定, 同时可根据GB、ISO、JIS、ASTM、DIN及用户提供多种标准进行试验和数据处理，并且具有良好的扩展性。

1. 计算机控制系统，具有集成度高、性能稳定、调整方便等优点。可以对实验数据进行实时采集，对实验特性曲线实现实时动态显示，试验数据文件能以Access常用数据库或SQLserve大型数据库的方式保存，方便实现客户的资源共享及网络管理，以及用户的再分析。对于用户自定义的各种word2000报表，该软件可轻松实现访问。满足了用户对试验报表有不同需要的难题。 

2. 保护功能:该机具有软件和机械两种限位保护方式,超过最大负荷自动停机的比例可动态设定;具有过流、过压、过载等多种保护功能；

3. 对于负荷通道可实现自动标示，直观方便；

4. 批量试验可实现曲线的分层次显示，曲线自动跟随；

5. 该软件可实现用户自定义的速度设定，速度的计算机调整。还可实现高精度的速度标定，随时调整速度档位和编码；

6. 监测试验过程：对试验过程中的试验力、位移、曲线等多种参数可实现实时显示；

7. 软件权限分级管理功能：为了提高软件及数据的安全性，该软件可以通过设置不同的密码保护来实现分权限管理功能；

8. 结果再现功能：试验操作完成并存盘后，可根据用户需要在以后任意时间打开并对试验数据进行再分析；

9. 可根据用户需要选择负荷～时间、负荷～位移、位移～时间等曲线来进行试验及数据显示、存储、分析及打印；

10. 曲线逐点遍历功能：可通过鼠标在曲线上点击力与变形值，以求得每一点的各种参量；

11. 结果对比功能：可以同时观察多个试验曲线，并可通过多个曲线的叠加、局部放大来实现待分析样品特性的比对；

12. 力接口：力通道接口及试验软件可根据用户需要配备各种传感器，并能进行标定、修改参数及正常试验；

13. 数据采样频率：可根据用户试验要求选择高速采样频率。

高温系统

八、系统基本配置

1、试验机主机                        (门式框架结构)                                        

1.1 交流伺服电机及伺服驱动器                         

1.2 高精度负荷传感器                （美国世铨）               

1.3 进口精密滚珠丝杠副              （韩国太敬）                          

1.4 减速系统                        （圆弧齿同步带传动）                             

2、双通道程控放大器     分辨力1/300000                

3、试验机专用控制软件

4、光电编码器（2000线）                                     

5、全套附具包括：拉伸，压缩附具

6  高温引伸计（光栅尺）              （德国海德曼）

7、温度控制仪                        （北京昆仑通泰）

8、试验控制系统                      （浙大朗杰）

9、联想品牌计算机                                            

10、理光激光打印机                                        

11、技术资料：使用说明书、软件使用手册、合格证、装箱单

九． 高温炉及控温系统

3.1   采用粗炉丝（φ5mm），电炉寿命长，且对电炉绝缘要求低。

3.2   采用HRE新型电热丝，自身极限使用温度超过1300℃。

3.3   对开式电炉、转动式支架，装卸试样方便。

3.4   采用新型智能数字式模糊PID温度调节仪，性能可靠，使用方便，精度高。

3.5  采用三段三回路可控硅移相式过零控制炉温，防止升温过程的过冲超过3℃，并且温度梯度小。

3.6  隔热材料采用超细陶瓷棉，保温效果好。

3.7  低温区计算机参与控制升温，按程序控制升温功率，确保低温区升温不过冲。在低温区实现一次设定准确控温。

3.8 为了防止测力传感器受热，设有挡热板及可选用水冷却循环装置。

3.9温度测量控制系统，采用大尺寸人机界面（HMI）触摸屏式测控系统，不需要配置占地面积较大的强电控制柜，可同时对多台高温炉实时监控、调节。系统智能化、小型话、精密化、人性化。

温度信号可通过通讯接口与上位机相连，记录全部试验过程。

六   系统功能：

1. 完成多台蠕变强度试验机温度、变形数据的自动测量与采集。

2. 完成对多台蠕变强度试验机温度，变形数据的实时监测，对每台试验机数据进行实时显示、报警、控制。

3. 对采集到的数据进行处理，生成用户所需报告。

4. 按照GB/T2039-1997《金属拉伸蠕变试验方法》及GB/T0120-1996《金属应力松弛试验方法》的要求计算试验结果并绘制相应的试验曲线。可选择应力—蠕变伸长率、应力—稳态蠕变速率、蠕变伸长率—时间、力—时间、温度—时间等曲线。

5. 试验机通迅接口与计算机相连，组成二级控制，计算机对试验机进行升温、保温、加试验力、试验力调整、计时、冷却等全部试验过程进行管理与控制，并可完成全部试验数据采集、计算、显示、存储、报警等工作。

6可以监视每组中各个试验机的试验状态，实现网络化的功能。

十．   主要配置明细表

序号	名   称	型号及规格	数量	制造厂商
1	主机		1台	济南鑫鸿有限公司
其 中	滚珠丝杠付	FFZD	1根	韩国太敬
	同步带轮	HTD系列	4件	宁波同步带厂
	谐波齿轮减速机		1台	德国富兰德
	交流变频伺服电机		1台	进口
	驱动器		1台	进口
2	测量控制系统	SOC片上系统	1套	美国
3	负荷传感器		1只	美国CELTRON公司
4	光栅式双边引伸计	10/50、100mm	2个	德国海德翰
5	高温炉	200℃～1000℃	1台	济南鑫鸿有限公司
6	高温拉杆		1套	济南鑫鸿有限公司
	高温夹具	板材、棒材	2套	济南鑫鸿有限公司
7	测温热电偶	K型	3支	常州武翔仪表有限公司
8	电热丝			北京特钢厂
9	温度控制仪（触摸屏）		1套	北京昆仑通泰
10	工控机		1台	台湾研华
11	A4激光打印机		1台	惠普品牌
12	试验软件		1套	济南鑫鸿有限公司
选 配 件	巡检系统		1套	济南鑫鸿有限公司
	水冷系统		1套	济南鑫鸿有限公司
	不间断电源（UPS）		1套	正大科技
	高温拉伸引出装置		1套	济南鑫鸿有限公司
	高温夹具		1套	济南鑫鸿有限公司