液压式万能试验机测控系统的智能化改造

摘要

液压式万能试验机是用于对各种金属材料及部分非金属材料进行材料性能测试的最常用的基本设备，它能够完成材料的弯曲、拉伸、压缩、扭曲等力学强度试验。随着科技的发展，新型材料层出不穷，对材料性能检测的标准也日益规范，要求也越来越高，同时促使检测技术手段的不断更新和完善；在测试数据的动态显示、数据分析、处理、最终形成结论等方面都融进了现代信息技术。针对市场的发展需求，目前市面已出现了现代电子试验机和电液伺服试验机等高端试材料验机设备。尽管这类新型的试验机性能十分优越，但对于目前大多数高职教育学校仅有办学经费来讲，新型的试验机价位仍显过高难以承受，同时浪费了现有设备。我院现有的液压式万能材料试验机目前主要仅仅用于实验教学，其硬件功能齐全完好，其操作简便。由于其测试精度低，处理实验数据烦琐，测试误差较大，无法利用该设备对外服务，设备的利用率不高。为节约办学经费，提高设备的利用率，同时使参与设备改造者提高自身的技术和技能，促进学院师资队伍建设，因而本项目组决定选择在现有设备基础上进行智能化技术改造。
　　本文主要针对机械式液压万能试验机进行测控系统的智能化改造，通过在机械式液压万能试验机上设置感应油压压力变化的传感器用以测试试验机施加的载荷；安装位移传感器和变形引伸计用以测量横梁移动时试件产生形变的位移等，将它们所测试得到的变化数据通过数据采集卡传给计算机再进行处理，实现数据的自动采集，提高测试精度；在数据处理上，能以数值显示、图表、曲线等多种方式展现实验数据，并可根据教学要求对实验数据进行各种分析与处理，具有智能交互、图文并茂的特点。
　　本论文将机械传动技术、液压比例控制技术、计算机技术相结合。利用模块化的软件设计方法，有效地利用微型计算机对多种附件及功能单元进行组合管理控制，完成多种功能试验。
　　完成改造后对试验机进行了低碳钢的拉伸实验，其效果达到技术要求，其精度接近市场上的电子万能试验机水平，试验机使用方便，测试精度较高，改造花费较少，达到本项目研究的预期效果，具有较高的应用价值和实际意义。

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第一章 引 言

1.1 课题来源及意义

1.2 国内外发展动态及现状分析

1.3 现有液压式万能材料试验机现状

1.4 课题的主要研究内容及主要工作

1.5 课题的技术线路

1.6 本章小结

第二章 液压式万能材料试验机和测控系统抗干扰技术分析

2.1 液压式万能材料试验机的组成结构及原理

2.2 液压式万能材料试验机的主要技术性能

2.3 液压式万能材料试验机存在的问题

2.4 测控系统中的干扰问题

2.5 本章小结

第三章 计算机测控系统的设计

3.1 测控系统硬件设计

3.2测控系统软件设计

3.3关键技术问题

3.4本章小结

第四章 试验机测控系统的实现

4.1 测控系统的硬件实现

4.2 测控系统的软件实现

4.3本章小结

第五章 数据采集设备的选择

5.1数据采集及数据采集系统概述

5.2数据采集设备的确定

5.3数据采集卡原理

5.4数据采集卡的选择

5.5 KPCI-1816 16位多功能数据采集卡

5.6本章小结

第六章 计算机测控系统联机运行试验测试

6.1金属材料拉伸试验测试

6.2改进后试验机硬性能指标

6.3试验机软性能指标比较

6.4本章小结

第七章总结与展望

7.1总结

7.1后续展望

致谢

参考文献