电液式万能试验机计算机测控系统

　　0引言

　　在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试验中都必须应用试验机来进行力学性能测试随着计算机技术的飞速发展，力学性能的自动测试已成为体现测试技术现代化的重要标志。

　　目前，我国约有数万台国产及进口的各类试验机，其中少(部分试验机因不具备电测能力而处于瘫痪状态，因此对试验机的改造势在必行鉴于此情况，我们对电液式万能试验机的计算机测试系统进行了改进，实现对试验数据的自动采集、处理及对试验机的自动控制功能等。

　　1工作原理概述

　　由图l可见，万能试验机的电液控制系统输入信号u₁，此信号是根据试验要求在时间坐标上输出某种波形的电压量，经控制放大器将电压量放大并转换成电流△I后输人电液控制阀，使电液控制阀输出相应的流量△Q或压力△p，控制液压缸使活塞带动试件按输人的信号运动，负载运动时它的被控量，如位移、力、变形、加速度等，由检测元件检测并转换成电量,这电址由计算机测控系统处理，一方面用来显示、保存和数据处理，另一方面与原信号u₁进行比较，直到被控制量u₂与输入量u₁相等为止，从而实现整个过程的闭环控制功能。

　　2测控系统

　　电液式万能试验机计算机测控系统主要实现以下功能:对检测元件的信号进行采集放大及A/n转换;转换后的数字信号输人计算机，进行显示分析保存，测试系统的控制算法对试验机的控制给出控制信号;控制信号进行D/ A转换，输出给控制放大器，使整个系统完成闭环控制〕

　　(1)硬件部分

　　本系统硬件主要由计算机、打印机、A/D转换器、D/A转换器、检测元件及外围电路组成(如图2所示)。由十电液式试验机本身具备完整的电测能力并配置具有一定功能的数据自动处理装置，因此在硬件上无需较大改进，我们只在传感器上做了些改进，采用光栅式的引伸计和位移传感器，输出的数字信号通过串行通讯接口直接输人计算机，这样既提高了精度也提高了准确度。

　　(2)软件部分

　　软件部分是对电液式万能试验机测控系统改进的重点，我们根据GB228一87《金属材料拉伸试验法》、GB232一87《金属弯曲试验方法》、GB7314一87《金属压缩试验方法》等相关标准，采用了模块化设计方法，运用面向对象程序设计语言Visual C十+6. 0对测控软件进行重新编写，其结构和功能模块如图3所示〕

　　①参数设定模块A.传感器参数的设定:由于各传感器出厂时设计参数不一，若直接用于测试则采集的数据无信任度，另外根据国家有关规定，传感器需定期检测标定，因此我们将档位选择、标定值设定及标定算法集成类CSign ,与其他模块相衔接构成相应的标定界面，共同完成标定功能。操作时只需在标定界面中输人有关数据，点击参数即可完成;B.试验类型的设定:万能试验机可实现拉伸、弯曲、压缩三种试验方式，试验前软件会给出对话框提示选择试验类型;C.试验参数的设定:不同的试验有不同的试验参数，如采集速率、应变片灵敏系数等需在试验前设定。我们给出一定的参考值供用户选择，同时用户也可以对这些参数自行设定。