一、概述

試驗機行業(yè)在國內有五十多年的發(fā)展史，發(fā)源于國內幾個國營老廠,。隨著各行各業(yè)對試驗機產品需求的增長,，隨著我國生產制造水平的不斷提高和測試技術的飛速發(fā)展，目前生產試驗機的公司和企業(yè)已遍布全國各地,，生產著幾百種規(guī)格,、型號和系列的試驗機產品。試驗機行業(yè)主要生產制造以下幾類產品：　

1.金屬材料試驗機,；（應用領域：金屬的拉伸,、壓縮等物理性能的測量）　　

2.非金屬材料試驗機：（應用領域：塑膠、橡膠,、等非金屬物件的物理性能測試）

3.包裝件與工藝性能試驗機（包括：包裝件跌落試驗機,、包裝件沖擊試驗機、摩擦磨損試驗機,、彎折試驗機,、校直機等）；　　

4.平衡機（包括現場平衡儀,，主要用于測量水平）,；　　

5.振動臺（包括沖擊臺與碰撞試驗臺）；　　

6.試驗機功能附件和與試驗機相關的試驗儀器與設備,?！　?o:p>

二、試驗機選型

電子材料試驗機的選型

一般企業(yè)購買電子材料試驗機是用來做拉伸,、壓縮,、彎曲、摩擦,、剝離/撕裂等實驗,。

1）機型的選擇:首先確定所需要測試的大力值,大力值在5KN以下,一般選用單立柱電子拉力試驗機.大于5KN到50KN一般選用雙立柱的臺式電子材料試驗機,在50KN以上是選用落地式電子材料試驗機.

2）試驗機的試驗速度和高度選擇:根據所要測的產品的性能，大致確定試驗機的試驗速度,。了解試驗所需要的試驗空間.試驗要求的橫梁位移和垂直試驗空間,如果是彈性體的試驗,橫梁位移和垂直試驗空間會要求高一點.具體情況需要按照實驗要求來定,。

3）載荷傳感器的選擇:根據自己所做實驗的要求選擇合適的傳感器，傳感器選擇的原則是所做實驗的小力值不能小于傳感器大量程的10%,，否則就需要選擇不同量程的傳感器,。

注：一般情況下傳感器大量程的10%以下的度不穩(wěn)定，測量出來的數據不準確,。

4）試驗機柔度的選擇:任何機械系統(tǒng)受力后都會發(fā)生變形,，不管是多么輕微的變形，這種變形被稱為柔度,。并且可以在試驗結果中導致嚴重的誤差,。特別是在小行程要求的高載荷試驗中,。所以，在試驗機選擇時,，應選擇橫梁,、載荷傳感器和夾具的剛度比較高的試驗機，以保證實驗結果的正確性,。

5）夾具的選擇:夾具的選擇應該遵循：試樣不會滑動,、不會造成夾片斷裂，并且確保所施力的軸對稱性的原則,。有些情況下,，夾持要求非常特別，會需特別設計的夾具或工裝來滿足特殊的試驗標準,。

三,、試驗機使用過程中的問題和解決辦法

1、試驗機失速或者不動

①電機尾部的光電開關在長時間運行后,，一側的接受部位被磨損

解決辦法：更換光電開關

②軟件參數設定出現問題

解決辦法：重新設定軟件的參數

2,、試驗機力值零點波動（零點漂移）

試驗機在使用幾年后，力值零點一般會出現上下波動

①油路堵塞（一般是在靜止不動時,，出現零點波動）

解決辦法：重新更換油,，清洗油路

②機器所用電壓不穩(wěn)定

解決辦法：使用穩(wěn)壓器調整電壓

③傳感器有碰撞損傷過

解決辦法：a、重新更換傳感器

b,、對試驗機進行重新設置,。

3、試驗機測量結果產生誤差

1）電子試驗機

①主機部分

主機部分安裝不水平,，將會使工作活塞和工作油缸壁產生摩擦力,，從而產生誤差。一般表現為正差,，并且隨著載荷的增加，產生的誤差逐漸較小

②測力計部分

測力計部分安裝不水平,，將會使擺軸軸承之間產生摩擦力,，一般變現為負差。

以上兩種誤差對小負荷測量的影響比較大,，對大負荷測量的影響比較小,。

解決辦法：a、首先檢查試驗機安裝是否水平,，對主機用框式水平尺在工作油缸（或立柱）外圈相互垂直的兩個方向找平,。

b、對測力計在擺桿正面調整測力計前后水平,，將擺桿邊緣與內側刻線對齊固定,，用水平尺靠在擺桿側面調整機體左右水平。

2）液壓試驗機

①主機部分

主機部分產生摩擦力除了安裝不水平外，還有可能來自于油缸內部,，油缸內部有雜物或油的粘度過大,，都會產生摩擦力，影響測量結果,。

②測力計部分

測力計產生摩擦阻力的原因較多,，如測力油缸與測力活塞之間有臟物，油的粘度過大,，指示裝置上的從動針摩擦力大,，齒輪齒桿上有油污、臟物或齒桿上限位片壓得過緊,，測力活塞皮帶磨損斷裂等,。

解決辦法：a、對油缸內臟物可放油清洗并更換粘度適宜的機油

b,、測力計指示裝置從動針摩擦力過大,，齒輪齒桿過臟，可用汽油清洗并調整壓緊螺絲及齒桿上限位片,，更換測力活塞上的皮帶

四,、試驗機的工作原理

試驗機是現代電子技術與機械傳動技術相結合的產物，是充分發(fā)揮了機電各自特長而構成的大型精密測試儀器,，可對各種材料進行拉伸,、壓縮、彎曲等多項性能試驗,，且有測量范圍寬,、精度高、響應快等特點,。工作可靠,，效率高，可對試驗數據進行實時顯示記錄,、打印,。

試驗機是由測量系統(tǒng)、驅動系統(tǒng),、控制系統(tǒng),、及電腦等結構組成。

1,、測量系統(tǒng)

1）力值測量

通過測力傳感器,、放大器和數據處理系統(tǒng)來實現測量。常用的測力傳感器是應變片式傳感器,，當外力作用在傳感器上時,，引起傳感器輸出電壓的變化,，而傳感器輸出的電壓通過放大器和數據處理系統(tǒng)。將電信號轉化成數值,，即所施加力的大小

2）變形的測量

通過變形測量裝置來測量,，它是用來測量試樣在試驗過程中產生的形變。

該裝置上有兩個夾頭,，經過一系列傳動機構與裝在測量裝置頂部的光電編碼器連在一起,，當兩夾頭間的距離發(fā)生變化時，帶動光電編碼器的軸旋轉,，光電編碼器就會有脈沖信號輸出,。再由單片機對此信號進行處理，就可以得出試樣的變形量,。

3）橫粱位移的測量

其原理同變形測量大致相同,，都是通過測量光電編碼器的輸出脈沖數來獲得橫梁的位移量。

2,、驅動系統(tǒng)

主要是用于試驗機的橫梁移動,，其工作原理是由伺服系統(tǒng)控制電機，電機經過減速箱等一系列傳動機構帶動絲桿轉動,，從而達到控制橫梁移動的目的,。通過改變電機的轉速，可以改變橫梁的移動速度,。

3,、控制系統(tǒng)

顧名思義，就是控制試驗機運作的系統(tǒng),，人們通過操作臺可以控制試驗機的運作,，通過顯示屏可以獲知試驗機的狀態(tài)及各項試驗參數，若該機帶有電腦的話,，也可以由電腦實現各項功能并進行數據處理分析,、試驗結果打印。試驗機同電腦之間的通信一般都是使用RS232串行通信方式,，它通過計算機背后的串口（COM號）進行通信,，此技術比較成熟、可靠,，使用方便,。

4,、電腦軟件部分

用來采集和分析數據,，進入試驗界面后，電腦會不斷采集各樣試驗數據,，實時顯示試驗曲線,，自動求出各試驗參數及輸出報表,。