[发明专利]一种高精度电子式插拔力测试系统

说明书

【技术领域】

本发明涉及材料试验机测控系统技术领域，具体地说，是一种高精度电子式插拔力测试系统。

【背景技术】

随着工业生产和科学技术的发展，试验机制造业也有了很快的进步。特别是第二次世界大战结束以来、尤其是近二、三十年中各种新材料的涌现，航空航天事业以及微电子技术、计算机科学和闭环自动控制工程的迅速发展，大大地激发了试验机及试验技术的发展速度。

随着国际化的不断深入，试验方法及试验机都需符合国际标准，试验机也要适应国际标准的要求而发展。同时随着技术的不断革新，试验需要向高精度化、自动化、系统化、微小化、复合化方向发展。

现代电子插拔力试验机的发展趋势体现在以下几个方面：

(1)计算机化

计算机是本世纪50年代出现的，50多年来计算机技术飞速发展。计算机的特点是：(1)运算速度快，现代高性能计算机最高速度每秒钟可进行10亿次运算；(2)能存贮数据和程序，即具有记忆的功能；(3)具有逻辑判断能力，能够对二个信息进行比较；(4)具有很高的精度和可靠性。由于以上特点，计算机不仅是增加产量节约原料和人力的重要工具，也是改进生产技术，提高管理效率不可缺少的工具。

由于计算机技术的提高和微型计算机的普及，许多新材料试验机实现了计算机化。计算机的引入，使数据精确处理和控制自动化成为可能。例如岛津AG-A、AG-E、AG-S型系列，这种试验机在试验的每一个阶段，从负荷计量、试验机控制到数据处理全部依靠计算机实现了自动化，节约了调节时间。

另外，随着微机控制的材料试验机的普及，程序系统也得到了不断的充实和完善，试验方法标准化的作用也得到了承认。除拉伸试验外，破坏性试验、低周期疲劳试验、撞击试验、弯曲试验等试验方法的标准化也被采纳，并编制成程序输入计算机中，以便需要时及时调出使用。

(2)自动化、系统化

材料试验机的自动化、简便化长期以来就是人们所追求的目标。十几年前完成了金属用全自动拉伸系统。由机械手把样片放置到试验机夹具的合适位置上，然后在试验条件下可由自动测定装置测定其变化。试验终止时，它会自动更换下一个样片，直到试验结束为止。必要的试验数据只要按一下按键，就可自动地进行处理，这种由微机程序控制的处理机既有数据处理功能又有记录功能，此外，还能绘出负荷-位移曲线，必要时还可把所需结果打印出来。

国内插拔力试验机测控系统的起步较晚，技术贮备与综合研究水平远远落后。因此充分利用当代计算机技术，尤其是计算机控制技术的研究成果，研制制造计算机控制疲劳试验设备，符合国际试验机研究发展方向。目前在国内外市场销售的各种材料试验机也是种类繁多，市场形势成金子塔分布，基本情况都是美国Instron、日本AIKOH、日本岛津等知名大公司占据高端市场，他们的产品成熟、稳定、精度高、价格昂贵。台湾顺滢和国内新三思等大概4-5家有一定实力的公司占据中游市场，中游产品稳定性、精度等都能满足要求，价格也较贵，还有大概十家企业占据了低端市场，产品销量大，应用行业广泛，产品质量鱼龙混杂，但价格低廉。

由于国内插拔力试验机存在如上的诸多缺点，国外插拔力试验机价格昂贵，因此开发出一种先进的具有实际应用价值的插拔力试验机测控系统，对于确保材料试验的稳定可靠的进行及其试验数据的精确性、避免故障的产生、减少人力财力的巨大浪费，推动我国插拔力试验机的应用与发展具有十分重要的意义。

在插拔力测试系统领域，传统测试系统为机械式和电子式。机械式插拔力测试系统主要设计在于机械机构，由驱动装置带动机械结构做往复运动，功能方面只能简单的实现往复运动计数，传统机械式插拔力测试系统主要应用于对插拔过程参数无需了解，并且以插拔件合格完成插拔的次数作为插拔件是否合格的参数的测试情况；传统电子式插拔力测试系统通常采用单片机作为控制系统，应用用于一些相对简单、数据量较小的测试场所，在功能要求相对强大，控制复杂，并且数据量相对庞大的测试场所采用在嵌入式系统满足相应的要求。