单柱数显拉力试验机

单柱数显拉力试验机条件模块：试验条件和试样原始数据可以建立自己的标准模块的形式存储；方便用户的调用和查看，节省试验时间自动变速：试验过程的位移速度可自动完成也可手动改变;自动保存：试验结束，试验数据和曲线计算机自动保存，杜绝因忘记存盘而引起的数据丢失;测试过程：试验过程及测量、显示、分析等均由微机完成批量试验：对相同参数的试样，一次设定后可顺次完成一批试验;

试验软件：中文Windows用户界面，操作简便;显示方式：数据与曲线随试验过程动态显示;

曲线遍历：试验完成后，可对曲线进行放大再分析，用鼠标查到试验曲线上各点对应的数据;试验报告：可根据用户要求进行编辑打印;限位保护：具有程控和机械两级限位保护;过载保护：当负荷超过额定值3～5%时，自动停机;自动和人工两种模式求取各种试验结果，自动形成报表，使数据分析过程变的简单，便于用户;

单柱数显拉力试验机技术参数：

1.  试验力（kN）:5kN

2. 试验机测量精度:　1级（标准版）

3. 有效测力范围:2%-100%FS/

4. 分辨力:1/300000

5. 示值相对误差:±1%

6. 速度调节范围:0.05～500mm/min（无级调速）

7. 准确度:优于示值的±1％

8. 力控速率控制范围:0.05—5%FN

9. 测量范围:0～999mm

10. 分辨率:0.001mm

11. 测量精度:优于示值的±1%

12. 电源、功率:～220V±10%   50Hz 0.5kW

13. 重量（kg):120KG

14. 使用条件：温度:10 °C -- 35 °C； 湿度:30 % -- 85 %；

一、 要结构和功能特点：

电液伺服动态疲劳试验机主要由主机、恒压电液伺服油源、强迫液压夹头、预埋槽道疲劳试验附具、全数字伺服控制器、计算机数据采集及处理系统以及其他必要的附件等组成。

1、 主机：主机为双立柱框架式结构，伺服作动器上置。由移动横梁、横梁夹紧松弛机构、立柱、伺服作动器、升降油缸、工作台、液压夹紧模块、液压强迫夹头等部分组成；

1.1 横梁为整体锻打件，内置液压夹紧松弛机构，采用液压升降、预拉应力夹紧、液压松开式结构，保证动静态试验的稳固可靠，同时保证在非试验状态时横梁锁止不动；

1.2 升降油缸：用于横梁的上下移动，调整试验机的试验空间。

1.3 立柱：双立柱结构，外表面镀硬铬处理，承受动静态试验力，刚度大，变形小；

1.4 横梁运动液压模块：包括移动横梁液夹紧、松开、上升、下降等液压控制阀组。

1.5 力传感器：置于移动横梁下面，与液压强迫夹头接螺杆处设计预应力环，进一步提高动态响应性能。

1.6 伺服作动器：置于主机上部，是试验机进行动静态试验的关键部件；

a、 用国际先进技术，按标准模块化单元设计生产制造，具有低阻尼、高响应、内泄漏小、抗侧向能力强的特点；

b、 双活塞杆对称结构，稳定性好，动态性能稳定，静态无爬行；

c、 密封结构合理。采用间隙材料密封结构，活塞与缸体、活塞杆与端盖之间采用进口高速密封元件（伺服格莱圈、斯特封）密封，密封可靠，摩擦力小；

d、 活塞与缸体、活塞杆与端盖为大间隙配合，作动器在运行过程中，活塞杆表面会形成一层静压油膜，具有润滑和支承作用，有利于提高伺服作动器的使用寿命；

e、 活塞与缸体、活塞杆与端盖之间选用高速耐磨支承环,使得作动器刚度大，抗测向能力强；

f、 活塞、活塞杆表面镀硬铬层，保证作动器长期使用寿命；

g、 作动器内置磁致位移传感器，外置电液伺服阀，结构紧凑、合理；

h、 电液伺服阀：置于作动器外部，选用中国航天609所伺服阀，性能稳定，动态响应性好；

i、 作动器振幅极限位置设计液压缓冲区，避免运行失控产生损伤；

1.7  液压强迫夹头系统：

a、 液压强迫夹头：开式结构，方便试样装夹，由液压动力强迫夹紧试样，特殊的结构设计充分保证动态试验过程中可靠夹紧试样；液压强迫夹头全部采用英国进口密封元件；

b、 夹头液压模块：包括减压阀、电磁换向阀组等，专为液压夹头提供必需的动力，结构紧凑，性能稳定可靠；

2、 恒压伺服油源：压力21MPa、系统流量18L/min，按标准模块化设计生产制造，技术成熟，性能稳定：

2.1 系统由油泵、电机、高低压切换阀组、蓄能器、滤油器、冷却系统、油箱、中继稳压模块、管路系统等部分组成；

a、 三级过滤（油泵吸油口，过滤精度100μ、油源出口，过滤精度3μ、中继稳压模块，过滤精度3μ）装置，保证伺服阀在高清洁度的环境下工作；

b、 二级稳压蓄能（油源系统、中继稳压模块）装置，保证系统压力稳定；

2.2油泵电机组：选用菲仕伺服电机，高效节能，低噪音，大扭矩，质量可靠；

a、 油泵选用福伊特内啮合齿轮泵，进一步提高系统的稳定性，该内啮合齿轮泵的特点：

● 采用其技术，用轴向和径向加压方式，提高了效率；

● 采用渐开线内啮合齿轮啮合传动，噪音低，具有优良的耐久性和长寿命；

b、 油泵吸油口配置过滤精度为100μ的过滤器；

c、 油泵电机组配置减振装置（选用减振垫），以减小振动和噪音；

2.3高低压切换阀组：采用成熟的电磁阀、溢流阀组合技术进行高低压软切换（由伺服控制器自动控制）；

2.2.4稳压蓄能装置：

a、 配置过滤精度3微米的精密过滤器，过滤器具有堵塞发讯装置，过滤器的安装位置便于更换滤芯；

b、 配置蓄能器进行蓄能稳压，保证系统压力稳定；

2.2.5伺服油箱：

a、 全封闭标准伺服油箱，油箱容积泵流量的4-6倍设计；

b、 吸油及回油区通过滤油隔板分开，避免气泡及沉淀物进入吸油区；

c、 具有温度测量、空气过滤装置；

d、 具有温度显示、温度设定、油位显示功能；

2.2.6系统配置油冷机，不需冷却塔及循环水，占地小，能效高；

2.2.7中继稳压模块：

a、 作为连接油源与作动器（伺服阀）系统的中继站，进一步保证系统的稳定性及液压油的清洁性；

b、 其上配置进、回油蓄能器、过滤精度为3μ的精密过滤器（带堵塞发讯报警装置）；

2.2.8管路系统：包括油源至中继稳压模块、中继稳压模块至作动器的管路、接头及密封件，全部采用国产名牌元器件；

2.2.9电气控制系统：

a、 实现对油源系统的电气控制；

b、 油源系统具有温度过限、滤油器堵塞、液位过低等自动停机或报警功能；

3、 电液伺服控制系统：选用全数字伺服控制器，实现系统的电液伺服闭环控制；配置计算机屏幕显示、数据采集及处理系统，实现试验结果的自动处理功能；

4、 控制器主要配置组成：

a、 三路信号调理单元（试验力、位移、变形）；

b、 伺服阀驱动单元；

c、 信号发生器单元；

d、 其它必要的I/O输入输出单元；

3.2用于动静试验控制的主要功能：

a、 控制器可独立完成试验力或位移（振幅）通道的PID闭环动态试验控制，即以一定的试验力或试验位移（变形）、试验频率、信号类别进行动态试验。试验过程中可在不中断试验的情况下，修改设置新的试验参数。同时，该控制器也可用于静态试验的控制，如进行恒试验力速率或恒位移速率试验、各类长时保持试验或进行斜波组合试验。该控制器还配备有信号模拟输入、输出接口，以便于系统与计算机相连进行系统功能扩展，如数据采集与处理；

b、 具备完整的外围设备控制能力，既能进行油源的起动停止控制、高低压切换控制，也能完成各类传感器的参数标定、零点清除、参数存储与加载等功能；

c、 控制器的功能信号发生器（具有内置的循环计算器），发出正弦、方波、三角波和斜波等命令波形。具有多种显示方式，如试验次数、各类试验参数的峰谷值、实时值等。并具备各类试验参数超限、超设定自动停机或报警等功能；

3.3  德国 DOLI 公司 EDCi50 控制器：

伺服控制系统采用德国 DOLI 公司 EDCi50 控制器， 德国多利 EDC 全数字多通道液压伺服控制器与软件系统（全套德国进口）。 Doli 公司推出的全数字控制系统 EDC 是功能性价比超群的产品，具有通道扩展及数据通讯能力。详细介绍如下：德国 DOLI EDC 动态控制器结构示意图动态控制器具有3个独立高速处理器（具体型号会随硬件升级有变动，但是不低于当前配置），分别为：GB/T 528--2009/1SO 37:2005

E级。试验机应至少能在100mm/min±10mm/min,200 mm/min±20mm/min和500mm/min士

50 mm/min移动速度下进行操作。

7.4.2对于在标准实验室温度以外的试验,拉伸试验机应配备一台合适的恒温箱。高于或低于正常温

度的试验应符合GB/T 2941要求。

8试样数量

试验的试样应不少于3个，

注;试样的数量应事先决定,使用5个试样的不确定度要低于用1个试样的试验。

9试样的制备

9.1哑铃状试样

哑铃状试样应按GB/T2941规定的相应方法制备。除非要研究"压延效应",在这种情况下还要裁

取一组垂直于压延方向的哑铃状试样，只要有可能,哑铃状试样要平行于材料的压延方向裁切。

9.2环状试样

环状试样应按GB/T2941规定的相应方法采用裁切或冲切或者模压制备。

10样品和试样的调节

10.1硫化与试验之间的时间间隔

对所有试验,硫化与试验之间的最短时间问隔应为16h.

对非制品试验,硫化与试验之间的时间间隔最长为4星期,对于比对评估试验应尽可能在相同时间

间隔内进行

对制品试验,只要有可能,硫化与试验之间的时间间隔应不超过3个月。在其他情况下,从用户收

到制品之日起,试验应在2个月之内进行。

10.2样品和试样的防护

在硫化与试验之间的时间问隔内,样品和试样应尽可能完全地加以防护,使其不受可能导致其损坏

的外来影响,例如,应避光、隔热。

10.3样品的调节

在裁切试样前,来源于胶乳以外的所有样品，都应按GB/T2941的规定,在标准实验室温度下(不

控制湿度),调节至少3h。

在裁切试样前,所有胶乳制备的样品均应按GB/T2941的规定,在标准实验室温度下(控制湿度)，

调节至少96h。

10.4试样的调节

所有试样应按GB/T 2941的规定进行调节。如果试样的制备需要打磨,则打磨与试验之间的时间

间隔应不少于16h,但不应大于72h，

对于在标准实验室温度下的试验,如果试样是从经调节的试验样品上裁取,无需做进一步的制备，

则试样可直接进行试验。对需要进一步制备的试样,应使其在标准实验室温度下调节至少3h.

对于在标准实验室温度以外的温度下的试验,试样应按GB/T2941的规定在该试验温度下调节足

够长的时间，以保证试样达到充分平衡(见7.4.2)。

11睡铃状试样的标记

如果使用非接触式伸长计,则应使用适当的打标器按表1规定的试验长度在哑铃状试样上标出两

条基准标线。打标记时,试样不应发生变形。

两条标记线应标在如图2所示的试样的狭窄部分,即与试样中心等距,并与其纵轴垂直。

通信主处理器：AMD520 133MHz 其功能是：运行控制的操作系统，适时与上位机进行通信与控制检测；闭环 DSP 处理器：TI 32 Bit DSP 150MIPS 其功能是：进行闭环控制运算，实现动态波形的闭环控制；通信和控制处理器：VortexDX86 800MHz。其功能是：进行控制器内部的数据通信功能；试验数据稳定可靠、控制精度高，闭环控制频率≥5kHz具有全通道闭环控制功能，即每个传感器都可以进行闭环控制；如，力传感器通道，即为力闭环控制；位移传感器通道，即为位移闭环控制通信方式为: USB 2.0 Full speed 和 Ethernet 10/100MBit；保证上位机试验软件进行高速采样和控制，采样频率高≥5kHz。

编码器/SSI 通道：计数频率高32MHz/信号频率8MHz,默认300kHz;24V 数字输入通道:8个

24V 数字输出通道:8个电源要求：100-250V AC传感器的标定参数存储在硬件插头中，更换传感器时控制器自动读取硬件信息进行初始化；德国动态控制器按照欧洲安全标准进行设计，其自身带有多种控制保护机制，保证试验人员与设备的安全：通信异常保护机制，当控制器检测到上位机通讯异常时，立即启动通信异常保护，切断一切动力源，控制器处于卸压保持状态；传感器异常保护机制，当控制器检测到传感器的信号异常时，立即启动异常保护，切断一切动力源，控制器处于卸压保持状态。传感器过载保护，当控制器检测到传感器过载时，立即启动过载保护，切断一切动力源，控制器处于卸压保持状态。控制波形失真保护，当控制检测到控制波形失真时，立即启动控制波形失真保护，切断一切动力源，控制器处于卸压保持状态；因某些特殊试验需要，该保护也可以选择屏蔽。闭环控制超差保护机制，当控制检测到控制程序出现异常时，立即启动闭环控制超差保护，切断一切动力源，控制器处于卸压保持状态；因某些特殊试验需要，该保护也可以选择屏蔽。支持多个控制器通过时钟硬件同步实现多通道同步加载功能，方便后期进行设备的升级改造扩展如下图，当前设备只配备一个动态控制器，后期按照实际需要可以增加多个控制器联用，同时可以克服同步误差几乎为零。(备注:Master-主控制器，Slave-从控制器，从控制器将会依据主控制时钟进行时钟同步，从而克服同步控制误差)；

多通过同步部件实现多通道控制功能图（便于扩展升级）

伺服控制系统可以实现的功能如下：采用全数字控制系统，采用多通道采集数据；控制单元：可实现闭环控制功能，可在任意采集信号进行全数字 PID 控制控制方式：力、位移 PID 闭环控制，可实现任意控制模式的切换；（4）加载波形：正弦波、三角波、梯形波、方波、斜波、组合波、载谱试验类型：动力试验、静力试验、疲劳试验等；具备高速试验时惯性力的反馈补偿控制功能；系统具有灵活、可靠的安全控制机制。具有位移、载荷超限保护功能，位移、载荷幅值、趋势等监控功能，当试验系统出现异常时，系统可提供用户自定义的多种报警响应功能；试验交互：在试验过程中，用户可以随时干预试验，如调整 PID 参数、阀控参数、保持、加速、增幅、减幅、卸载等，以保证试验精度；

4、计算机屏幕显示及试验数据处理系统：

a、 采用商用控制计算机，Windows 操作系统，全中文操作界面；

b、 采用高速数据采集技术

c、 计算机屏幕仿示波器显示试验曲线及多种试验参数，如力-时间、位移/变形-时间、力-位移/变形关系曲线及各类试验参数（力、位移、变形）的峰谷值、实时值（如装调时的作动器位置控制）、控制误差值、给定值、特需值等；

d、 系统自动进行数据处理，处理方法满足满足GB228-2002标准要求，如上下屈服点、大力点、各类规定非比例应力点、各类规定全伸长应力点等；软件同时提供数据分析功能，满足试验人员进行试验分析及进行特殊试验数据处理；

唾铃状试样

将试样对称地夹在拉力试验机的上,下夹持器上,使拉力均匀地分布在横截面上。根据需要,装配

一个伸长测量装置。启动试验机,在整个试验过程中连续监测试验长度和力的变化,精度在士2%之内，

或按第15章的要求，

夹持器的移动速度;1型,2型和1A型试样应为500mm/min±50mm/min,3型和4型试样应为

200mm/min±20mm/min.

如果试样在狭窄部分以外断裂则舍弃该试验结果,并另取一试样进行重复试验。

注:1采取日测时,应避免视觉误差。

2在测控断水久变形时,应将断裂后的试样放置3min,再把断裂的两部分物合在一起,用精度为0.05mm的

量具测量吻合后的两条平行标线间的距离。拉断木久变邢计算公式为;

s100(L,-L)

式中

s一一拉断变形,%，

L一试禅断裂后,放置3min对起来的标距,单位为毫米(mm);

L一初始试验长度,单位为毫米(mm)。

13.2环状试样

将试样以张力最小的形式放在两个滑轮上，启动试验机,在整个试验过程中连续监测滑轮之间的

距离和应力,精确到±2%,或按15章的要求。

可动滑轮的标称移动速度:A型试样应为500mm/min±50mm/min,B型试样应为100mm/min士

10 mm/min.

14试验温度

试验通常应在GB/T2941中规定的一种标准实验室温度下进行。当要求采用其他温度时,应从

GB/T2941规定的推荐表中选择，

在进行对比试验时,任一个试验或一批试验都应采用同一温度。

选用

1、在应用范围上

电子万能试验机，广泛应用于各种金属、非金属及复合材料，如木材、塑料型材、电线电缆、纸张、薄膜、橡胶、、食品包装材料、织物等进行拉伸性能指标的测试。

同时可根据用户提供的国内、国际标准定做各种试验数据处理软件和试验辅具。数字显示电子万能试验机适合于只求力值、抗拉强度、抗压强度等相关数据的用户，如需求取较为复杂参数，微机控制电子万能试验机是更好的选择。

2、在性价比上

以下的电子万能试验机更有优势。液压万能试验机主要用于金属、非金属材料和零件、部件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验。液压万能试验机是工矿企业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校力学试验室的理想的试验设备。

手动控制的液压万能试验机，适合工矿企业的成品检验、材料指标测试;而电液伺服万能试验机，则适合要求较高的钢铁、建材检测类的试验室、科研机构及大专院校。

3、在使用性能上

电子万能试验机，不用油源，所以更清洁，使用维护更方便;它的试验速度范围可进行调整，试验速度可达500mm,试验行程可按需要而定，更灵活;测力精度高，有些甚至能达到;体积小、重量轻、空间大、方便加配相应装置来做各项材料力学试验，可以做到一机多用。

4、液压万能试验机，受油源流量的限制，试验速度较低。手动液压万能试验机，操作较为简易，价格便宜，但控制精度较低;电液伺服万能试验机，则性能门式数显电子万能试验机相比，除速度低外，控制精度也不逊色;采用负荷传感器的微机控制电液伺服万能试验机，力值精度也可以达到0.5%左右，且在做大吨位的材料力学试验时，更可靠、更稳定、性价比更高。