電子拉力試驗機(jī)測控環(huán)節(jié)的三個影響
來源:技術(shù)文章 更新時間:2018-08-29 瀏覽:2937次
電子拉力試驗機(jī)測控環(huán)節(jié)是整個試驗機(jī)的核心,隨著技術(shù)的發(fā)展,目前這一環(huán)節(jié)基本上采用了各種電子電路實現(xiàn)自動測控。由于自動測控知識的深奧,結(jié)構(gòu)的復(fù)雜,原理的不透明,一旦在產(chǎn)品的設(shè)計中考慮不周,就會對結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,并且難以分析其原因。針對材料屈服點的求取主要的有下列幾點:
1 、傳感器放大器頻帶太窄
由于電子拉力試驗機(jī)上所采用的力值檢測元件基本上為載荷傳感器或壓力傳感器,而這兩類傳感器都為模擬小信號輸出類型,在使用中必須進(jìn)行信號放大。*,在我們的環(huán)境中,存在著各種各樣的電磁干擾信號,這種干擾信號會通過許多不同的渠道偶合到測量信號中一起被放大,結(jié)果使得有用信號被干擾信號淹沒。為了從干擾信號中提取出有用信號,針對材料試驗機(jī)的特點,一般在放大器中設(shè)置有低通濾波器。合理的設(shè)置低通濾波器的截止頻率,將放大器的頻帶限制在一個適當(dāng)?shù)姆秶?,就能使試驗機(jī)的測量控制性能得到極大的提高。然而在現(xiàn)實中,人們往往將數(shù)據(jù)的穩(wěn)定顯示看的非常重要,而忽略了數(shù)據(jù)的真實性,將濾波器的截止頻率設(shè)置的非常低。這樣在充分濾掉干擾信號的同時,往往把有用信號也一起濾掉了。
2、數(shù)據(jù)采集速率太低
目前模擬信號的數(shù)據(jù)采集是通過 A/D 轉(zhuǎn)換器來實現(xiàn)的。 A/D 轉(zhuǎn)換器的種類很多,但在試驗機(jī)上采用多的是∑-△型 A/D 轉(zhuǎn)換器。這類轉(zhuǎn)換器使用靈活,轉(zhuǎn)換速率可動態(tài)調(diào)整,既可實現(xiàn)高速低精度的轉(zhuǎn)換,又可實現(xiàn)低速高精度的轉(zhuǎn)換。在試驗機(jī)上由于對數(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,以實現(xiàn)較高的測量精度。
3 、控制方法使用不當(dāng)
針對材料發(fā)生屈服時應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系 ( 發(fā)生屈服時,應(yīng)力不變或產(chǎn)生上下波動,而應(yīng)變則繼續(xù)增大 ) 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)試驗機(jī)及某次試驗中是很難完成的。對于使用恒位移控制 ( 速度控制 ) 的試驗機(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速度,全程采用速度控制就可兼容兩個階段的控制特性要求。但對于只有力控制一種模式的試驗機(jī),如果試驗機(jī)的響應(yīng)特別快 ( 這是自動控制努力想要達(dá)到的目的 ) ,則屈服發(fā)生的過程時間就會非常短,如果數(shù)據(jù)采集的速度不夠高,則就會丟失屈服值,優(yōu)異的控制性能反而變成了產(chǎn)生誤差的原因。所以在選擇試驗機(jī)及控制方法時好不要選擇單一的載荷控制模式。
電子拉力試驗機(jī)絕大部分都配備了不同類型的計算機(jī) ( 如 PC 機(jī),單片機(jī)等 )) ,以完成標(biāo)準(zhǔn)或用戶定義的各類數(shù)據(jù)測試。與過去廣泛采用的圖解法相比有了非常大的進(jìn)步。然而由于標(biāo)準(zhǔn)的滯后,原有的部分定義,就顯得不夠明確。如屈服點的定義,只有定性的解釋,而沒有定量的說明,很不適應(yīng)計算機(jī)自動處理的需求。