主要仪器设备介绍.doc

主要仪器设备介绍微机控制的电子万能试验机(CMT5105)一、试验机概述及结构原理该机为 CMT 系列试验机，能给试件（或模型）施加的最大载荷通常为100KN，能兼作拉伸、压缩、剪切和弯曲等多种试验并广泛应用于材料试验中本机采用微机控制全试验过程，实时动态显示负荷值、位移值、变形值、试验速度和试验曲线试验数据采用微机进行分析，试验结果可自动保存，试验结束后可重新调出试验曲线，通过曲线遍历重现试验过程，或进行曲线比较、曲线放大其组成结构可分为伺服电机、连轴器、减速机、同步齿形带、丝杠、试验台、微机等组成试验机采用高强度光杠固定上横梁和工作台面，使之构成高刚性的结构框架采用伺服电机驱动，伺服电机通过传动机构带动移动横梁上下移动，实现试验机工作，其结构原理如图所示二、试验机操作规程1、开机：试验机→计算机→打印机2、运行计算机上的试验配套软件3、按照软件设定试验方案进行试验4、安装夹具根据试样情况准备好夹具，并安装在夹具座上，如果夹具已经安装好，对夹具进行检查5、夹持试样先将试样夹在上夹头，力值清零消除试样自重后再夹持试样的另一端6、设置好限位装置7、准备好电子引伸计备用8、输入试验参数9、按运行命令运行试验10、观察试验过程，记录试验数据。

三、注意事项1、任何时候都不能带电插拔电源线，否则很容易损坏电气控制部分2、如果刚刚关机，需要再开机，一定要等候时间超过 10 秒钟3、试验开始前，一定要调整好限位挡圈4、试验过程中，不能远离试验机5、试验过程中，除停止按键和急停开关外，不要按控制盒的其它按键，否则会影响试验6、试验结束后，一定要关闭所有电源7、计算机要严格按照系统要求一步一步退出，正常关机，否则会损坏部分程序，导致软件无法正常使用电子引伸计一、概述电子引伸计是感受试件变形的传感器主要用于测试材料的规定非比例伸长应变，引伸计按测量对象，可分为轴向引伸计横向引伸计、夹式引伸计常用的有 100mm 标距 25mm 变形量、50mm 标距 10mm 变形量等多种规格现在该试验室使用的电子引伸计的规格为 50mm 标距 10mm 变形量的轴向引伸计外型如下图二、 引伸计结构及工作原理引伸计包括 应变片、变形传递杆、弹性元件、限位标距杆、刀刃和夹紧弹簧等测量变形时, 将引伸计装卡于试件上, 刀刃与试件接触而感受两刀刃间距内的伸长,通过变形杆使弹性元件产生应变, 应变片将其转换为电阻变化量, 再用适当的测量放大电路转换为电压信号结构图如下：三、操作规程1、先将引伸计的标距杆垫片垫好。

2、将引伸计刃口卡在试样的标距位置上，轻轻套上橡皮筋，取下标距杆垫片3、设置好试样参数即可运行 四、注意事项1、试验时试样标距内的伸长量不能大于引伸计的最大变形量，否则将会损坏引伸计应在程序中正确设置由引伸计控制到位移的切换点值，切换后应及时取下引伸计2、装夹电子引伸计时，一定要保证上下两个刃口和试样垂直，手拿两个测量臂不要捏得太紧，防止两个测量臂产生弹性变形，当手松开时，两臂又弹回，致使标距不正确3、不要摔碰，刃口保持无变形，标距杆两端得螺杆不要取下以防两臂无限制张开，造成应变片及弹簧片永久变形，导致电子引伸计损坏微机控制的扭转试验机（CMT1000）一、试验机概述及结构原理扭转试验机是对试样施加扭矩的专用设备目前我室使用的是 CTT 系列的扭转试验机，该机主要用于测量各种金属在扭转作用下的抗扭强度 、切变模b量 G 等试验结果及其他相关数据它是采用交流伺服电动机加载，最大扭矩1000N.m整机由主机、主动夹头、从动夹头、扭转角测量装置以及电控测量系统等组成主机由底座、机箱、传动系统和移动支座等组成；其中的传动系统包括交流伺服电机、同步齿型带和带轮、减速器、同步带张紧装置组成扭转角测量装置由卡盘、定位环、支座、转动臂、测量辊、光电编码器组成。

扭转角测量装置测量扭角的原理：卡盘固定在试样的标距位置上，试样在加载负荷的作用下而产生形变，从而带动卡盘转动，同时通过测量辊带动光电编码器转动由光电编码器输出角脉冲信号，发送给电控测量系统处理，然后通过计算机将扭角显示在屏幕上外观如图该机扭矩测量的原理：试验机的试样夹头有两个，主动夹头安装在减速器的出轴端，从动夹头安装在移动支座上的扭矩传感器上，试样夹持在两个夹头之间，当主动夹头被电机驱动时，试样所承受的力矩经从动夹头传递给扭距传感器，转换成测量电信号，发送给电控测量系统处理其外观图如下：二、试验机操作规程1、开机：试验机→计算机→打印机2、运行计算机上的试验配套软件3、按照软件设定试验方案进行试验4、装夹试样，先按“对正”按键，使两夹头对正，如发现夹头有明显的偏差，请按下“正转”或“反转”按键进行微调5、将已装卡盘的试样的一端放入从动夹头的夹口间，搬动夹头的手柄将试样夹紧6、按“扭矩清零”按键或试验操作界面上的扭矩“清零”按钮7、先按下“试样保护”按键，然后慢速扳动夹头的手柄，直至将试样夹紧8、按“扭转角清零”按键，使电脑显示屏上的扭转角显示值为零9、扭角测量装置的安装：先将一个定位环夹套在试样的一端，装上卡盘，将螺钉带紧。

再将另一个定位环夹套再试样的另一端，装上另一卡盘；根据不同的试样标距要求，将试样搁放在相应的 V 形块上，使两卡盘与 V 形块的两端贴紧，保证卡盘与试样垂直，以确保标距准确将卡盘上的螺钉就拧紧；将装好卡盘的试样装在主、从动夹具上；将扭角测量装置的转动臂的距离调好，转动转动臂，使测量辊压在卡盘上10、按“运行”键，开始试验11、试验完成后，根据试验要求读取试验结果数据三、注意事项1、任何时候都不能带电插拔电源线，否则很容易损坏电气控制部分2、如果刚刚关机，需要再开机，一定要等候时间超过 10 秒钟3、试验过程中，不能远离试验机4、试验过程中，除停止按键和急停开关外，不要按控制盒的其它按键，否则会影响试验5、试验结束后，一定要关闭所有电源6、计算机要严格按照系统要求一步一步退出，正常关机，否则会损坏部分程序，导致软件无法正常使用TS3860 型静态电阻应变仪电阻应变仪是测量微小应变的精密仪器其工作原理是利用粘贴在构件上的电阻应变片随同构件一起变形而引起其电阻的改变，通过测量电阻的改变量得到粘贴部位的应变一般构件的应变是很微小的，要直接测量相应的电阻改变量是很困难的为此采取电桥把应变片感受到的微小电阻变化转换成电压信号，然后将此信号输入放大器进行放大，再把放大后的信号用应变通过显示器显示出来。

应变仪的种类、型号很多，按测量应变的频率可分为：静态电阻应变仪、静动态电阻应变仪，动态电阻应变仪、超动态电阻应变仪等按供桥电源可分为：直流电桥应变仪和交流电桥应变仪下面介绍我室目前使用的 TS3860 型静态电阻应变仪该仪器采用直流电桥，将输出电压的微弱信号进行放大处理，再经过 A/D 转换器转化为数字量，经过标定，可直接由显示屏读出应变值 （注意：应变仪上读出的应变为微应变，1 个微应变等于 10 的负 6 次方应变，即 1με＝10 -6ε）其原理框图如图所示该仪器前后面板和上面板如图所示：TS3860 型静态电阻应变仪1.前面板：（1）测点显示窗口，显示当前测点通道 1～24 点2）应变值显示窗口，显示各桥路初始值及被扣除后的实测应变值3）测点选择按钮（即通道选择按钮） ，用于选择各测点“ ”减小，“” 增大4） “自动”按钮，按一下该键，相应指示灯亮，应变仪即进入计算机控制的自动采集、测试5） “初值”按钮，点按该键，相应指示灯亮，显示该点的初始值6） “测量”按钮，点按该键，相应指示灯亮，显示该点的实测应变值7）应变片电阻 Ω 设置键，用于设置与桥路应变片阻值相对应的电阻值，分为四种：120、240、350、500。

8）灵敏系数 K 设置，用于设置应变片的灵敏系数 K 值2.后面板：（1）桥路形式开关：用于选择桥路形式，是半桥测量还是全桥测量一旦选定全桥模式，则该排所有测点均为全桥模式2）控制方式：用于该仪器作为主机还是副机3）机箱号：当多台仪器串联使用时，设定该仪器的地址号4）RS232 接口用于和计算机通讯及另一台仪器的级联5）保险丝座，用于安装 0.1A 的保险丝，保护仪器不损坏6）接地开关7）电源开关，用于接通或断开电源8）电源插座，输入 220V 交流电3.上面板：上面板上主要分布排列着 24 个测点的接线柱和桥路接线示意图左右两边A、B、 C、D 即为电桥的四个桥臂用于进行半桥或全桥的测量，共 3 大排桥路，每大排之间有一定距离的隔开每排 8 个通道（即 8 个测点） 横向1、2、3、4……23、24，即为应变仪的测点接线柱编号具体接线方法可根据测试需要，按面板上面的接线示意图进行半桥或全桥的连接 “B”柱上有一个短路片，主要用于“半桥”多点测量时，进行公共外补偿之用4.操作步骤：（1）按下电源开关（电源开关在后面板上） ，预热 30 分钟2）选择桥路形式： 根据测试需要，选择半桥或全桥，并将“半桥”和“全桥”开关拨至相应的状态上。

3）应变片灵敏系数 K 值设定和电阻值选择： 根据应变片灵敏系数的大小和阻值，在前面板上进行相应的设定和选择4）接线： 按面板上的接线示意图进行接线，半桥测量时，工作片接“A、B ”，温度补偿片接“B、C” ；全桥测量时，则将四个电阻应变片分别接在 A、B 、C 、 D 四个接线柱上，并用螺丝刀将其拧紧5）调零： 先按测点选择键选择测点号，之后按“初值”键，显示该点的初始值，最后按“测量”键，进行调零未加荷载时各测点应变值应显示为“0000”，如果不为“0000” ，应重按“初值” ，再按“测量” ，直到所有测点均△△显示为“0000” ，或“0001”也行6）加载7）测量： 按测点选择键选择测点，并记录各测点相应的应变值（注意正负号，数字前有“-”号者为压应变，无“-”号者为拉应变） 。