1、电子拉力试验机数据采集速率太低 目前模拟信号的数据采集是通过A/D转换器来实现的。A/D转换器的种类很多,但在电子拉力试验机上采用较多的是∑-△型A/D转换器。这类转换器使用灵活,转换速率可动态调整,既可实现高速低精度的转换,又可实现低速高精度的转换。在电子拉力试验机上由于对数据的采集速率要求不是太高,一般达每秒几十次到几百次就可满足需求,因而一般多采用较低的转换速率,以实现较高的测量精度。但在某些厂家生产的电子拉力试验机上,为了追求较高的采样分辨率,以及极高的数据显示稳定性,而将采样速度降的很低,这是不可取的。因为当采样速度很低时,对高速变化的信号就无法实时准确采集。例如金属材料性能试验中,当材料发生屈服而力值上下波动时信号变化就是如此,以至于不能准确求出上下屈服点,导致试验失败,结果丢了西瓜捡芝麻。 2、电子拉力试验机控制方法使用不当 电子拉力试验机针对材料发生屈服时应力与应变的关系。国标推荐的控制模式为恒应变控制,而在屈服发生前的弹性阶段控制模式为恒应力控制,这在绝大多数电子拉力试验机及某次试验中是很难完成的。因为它要求在刚出现屈服现象时改变控制模式,而试验的目的本身就是为了要求取屈服点,怎么可能以未知的结果作为电子拉力试验机测控环节的影响条件进行控制切换呢?所以在现实中,一般都是用同一种控制模式来完成整个的试验的(即使使用不同的控制模式也很难在上屈服点切换,一般会选择超前一点)。对于使用恒位移控制(速度控制)的电子拉力试验机,由于材料在弹性阶段的应力速率与应变速率成正比关系,只要选择合适的试验速度,全程采用速度控制就可兼容两个阶段的控制特性要求。但对于只有力控制一种模式的电子拉力试验机,如果电子拉力试验机的响应特别快(这是自动控制努力想要达到的目的),则屈服发生的过程时间就会非常短,如果数据采集的速度不够高,则就会丢失屈服值,优异的控制性能反而变成了产生误差的原因。所以在选择电子拉力试验机及控制方法时可以不要选择单一的载荷控制模式。
1.首先就是试验机的测控系统(也就是软件和硬件),目前市场上大部分拉力机的测控系统采用的是8位的单片机控制,采样速率低,且抗干扰能力差,另外就是AD转换器,如果AD转换器的位数也就是分辨率低的话。那么测量也不会准。
2.其次就是拉力试验机的力值传感器,因为传感器的好坏决定了试验机的精度和测力稳定性,目前市场上的拉力机用传感器小力值一般用S型传感器,大力值一般用轮輻式传感器,传感器内部一般为电阻应变片式,如果应变片精度不高或固定应变片用的胶抗老化能力不好在或者传感器的材料不好都将影响传感器的精度和使用寿命。
3.接着就是拉力试验机的传动系统,目前市场上的试验机传动系统有的采用减速机,有的采用普通皮带,这两种传动方式的主要弊端:前种需要定期加润滑油,后种则保证不了传动的同步性影响试验结果。
4.再次就是驱动传感器运动的部件滚珠丝杆,因为丝杆如果有间隙的话将来做出的试验数据,将直接影响试验的最大变形和断后伸长率。目前市场上的电子万能试验机有的丝杆是用T形普通丝杆,这样的话一是间隙比较大,二是磨擦力比较大使用寿命短。
5.最后就是试验机的动力源(电机)也叫马达,目前市场上有的试验机采用普通三相电机或变频电机,这种电机采用模拟信号控制,控制反应慢,定位不准确,一般调速范围窄。有高速就没了低速或有低速就没了高速,并且速度控制不准确。