液晶顯示電子萬能試驗機(jī)使用說明書

一、外觀

    該試驗機(jī)主體結(jié)構(gòu)為單臂式結(jié)構(gòu),，雙空間試驗,，其中上空間為拉伸空間，下空間為壓縮空間,，進(jìn)行試驗力校準(zhǔn)時應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)測力計放在工作臺上,。主機(jī)的左側(cè)為計算機(jī)控制顯示部分,。整機(jī)結(jié)構(gòu)大方,，操作方便。

二,、概述

本試驗機(jī)采用交流電機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)一體化結(jié)構(gòu)驅(qū)動皮帶輪減速系統(tǒng),，經(jīng)減速后帶動精密絲杠副進(jìn)行加載。電氣部分包括負(fù)荷測量系統(tǒng)和位移測量系統(tǒng)組成,。所有的控制參數(shù)及測量結(jié)果均可以在計算機(jī)屏幕上實時顯示,，可計算試樣的彈性模量、抗拉強(qiáng)度,、斷后延伸率等參數(shù),。并具有過載保護(hù)等功能。

三,、主要技術(shù)指標(biāo)

四,、試驗機(jī)的工作條件

1． 在室溫10℃-35℃范圍內(nèi),，相對濕度不大于80%；

2． 在穩(wěn)固的基礎(chǔ)或工作臺上,，正確安裝,；

3． 在無震動的環(huán)境中；

4． 周圍無腐蝕性介質(zhì),；

5． 電源電壓的波動范圍不應(yīng)超過額定電壓的±10%,；

6． 試驗機(jī)電源應(yīng)有可靠接地；頻率的波動不應(yīng)超過額定頻率的2%,；

五,、機(jī)構(gòu)介紹

該試驗機(jī)由主機(jī)、計算機(jī)控制系統(tǒng)及附具組成,，具體見外觀圖,。

1.主機(jī)部分

主機(jī)采用單臂式結(jié)構(gòu)，雙空間試驗,。電機(jī)及減速系統(tǒng)位于主機(jī)下部,，可完成拉伸、壓縮試驗,，其中上空間為拉伸空間,，下空間為壓縮空間。電機(jī)通過皮帶輪減速系統(tǒng)帶動精密絲杠副旋轉(zhuǎn),，從而驅(qū)動中橫梁上下移動,，對試樣進(jìn)行加載。試驗速度的大小可由安裝在主機(jī)下面的電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)控制完成,。

2.電氣部分

電氣部分由調(diào)速系統(tǒng)及顯示測量系統(tǒng)組成,，本機(jī)采用交流伺服電機(jī)及調(diào)速系統(tǒng)，通過調(diào)速系統(tǒng)控制伺服電機(jī)的正,、反轉(zhuǎn)和速度的精度,。負(fù)荷測量系統(tǒng)由一只高精度的負(fù)荷傳感器、測量放大器,、A/D轉(zhuǎn)換器,、穩(wěn)壓電源等組成,。位移測量系統(tǒng)由光電編碼器、脈寬整形電路,、倍頻電路,、計數(shù)電路組成?？刂破髦苯硬逶谟嬎銠C(jī)插槽內(nèi),。所有的控制參數(shù)及測量結(jié)果均可以在屏幕上實時顯示。

3.附具部分

該試驗機(jī)配備二種附具,。即拉伸夾具,、壓縮壓盤。

六,、安裝與調(diào)整

1 試驗機(jī)及其工具箱等裝在試驗機(jī)包裝箱內(nèi),，在開箱前應(yīng)首先檢查外包裝是否完好。在開箱后應(yīng)先取出技術(shù)文件,，然后檢查包裝箱內(nèi)各部件是否完好,，并據(jù)裝箱單核對是否缺件。

2 把試驗機(jī)置于堅固的平臺上或水泥臺上,，用水平儀找正,，調(diào)整四個調(diào)整螺釘，使機(jī)器處于水平位置,。

3 試驗機(jī)供電系統(tǒng)為兩相220V,。主機(jī)必須有接地線。

STM32萬能數(shù)顯觸摸屏試驗機(jī)控制器由主控板,，鍵盤,，顯示器組成，顯示器為觸摸屏,，如主控板采集力和位移信號,，根據(jù)試驗規(guī)程，驅(qū)動電機(jī)運動,，得出要求的結(jié)果，該主控板采用ARM系列32位處理器,，功能強(qiáng)大,，運算速度快，

液晶顯示器能實時顯示試驗曲線和多個測試結(jié)果,，可連接多種型號的針打或熱敏微型打印機(jī)打印試驗曲線和試驗結(jié)果,，驅(qū)動電機(jī)類型繁多，如直流調(diào)速器,，步進(jìn)電機(jī),，伺服電機(jī),，變頻器，比例閥等,。既可用于工廠生產(chǎn)車間的惡劣環(huán)境也可用于實驗室的清潔環(huán)境,，操作起來快速靈活。

 所有類型的電機(jī)都能進(jìn)行力閉環(huán)控制,例如實現(xiàn)力保持功能,，力速度功能,。

改控制器能接兩個力傳感器，兩個光電編碼器,，可接打變形引伸計,，應(yīng)變引伸計，也可直接連接電腦組成雙控系統(tǒng),。

 提示：連接電腦和連接應(yīng)變引伸計需要提前通知,，出廠默認(rèn)被禁止。

      出廠后,，力,，位移，速度都已經(jīng)標(biāo)定完畢,，數(shù)值準(zhǔn)確,，用戶可根據(jù)實際試驗規(guī)范直接使用

2.3面鍵各部功能介紹：

液晶顯示屏：顯示力值、峰值, 位移,、速度,、提示，試驗曲線等,。

液晶顯示屏為觸摸屏,，通過點擊液晶屏上的文字或圖片就能完成試驗的所有功能，配鍵盤是為了更加簡便,，減少擊屏的次數(shù),，增加設(shè)備的可靠性。

鍵盤：配合液晶使用,，用于控制操作和各參數(shù)值的改變,，以及控制電機(jī)的運行。

       在正常做試驗時一般只操作鍵盤就行,，只有標(biāo)定和設(shè)置參數(shù)時才需要點擊屏幕,。 

2.4詳細(xì)介紹:

下面詳細(xì)介紹各屏的顯示及功能，穿插介紹按鍵的使用,。

  這是開機(jī)后直接進(jìn)入的畫面,。該畫面顯示公司LOGO，需要做的是在屏幕上點擊已下,，或單擊一下任意一鍵,。即顯示下一畫面

若單擊<試驗>鍵,，則直接顯示主頁面

在這一頁中，<試驗>鍵與點擊“試驗方法選擇”的功能相同,。

點擊“試驗方法選擇”

“拉伸試驗”前有個*號,，表示當(dāng)前選中的試驗方法是拉伸試驗。

在屏幕上點擊任意行,，就表示選中對應(yīng)的試驗方法,。鍵盤中的<上升><下降>鍵也可用來選擇試驗方法。

這里假定選中“拉伸試驗”,，點擊屏幕上的確定或者按<試驗>鍵,，進(jìn)入下一頁面 

點擊“試驗”或按<試驗>鍵，就開始了拉伸試驗過程,，并根據(jù)已經(jīng)設(shè)置號的條件自動結(jié)束,。分別點擊力框，變形框,，位移框就是執(zhí)行力清零,，變形清零，位移清零,。按<清零>鍵則同時執(zhí)行力,、變形、位移的清零,。點擊“查詢”可查詢試驗結(jié)果,，按<打印>鍵也可查詢試驗結(jié)果。點擊“調(diào)整”則顯示畫面,，可以進(jìn)行橫梁鉗口夾具位置的調(diào)整,。 

點擊“升速”“降速”可改變速度，按鍵的<切換>,<打印>也可改變速度,。

點擊“系統(tǒng)標(biāo)定”,，提示輸入

試驗機(jī)的三個參數(shù)：力、位移,、速度必須標(biāo)定后才能使用,，否則不準(zhǔn)確。

這三個參數(shù)中,，標(biāo)定順序應(yīng)是先標(biāo)位移,，再標(biāo)速度，最后標(biāo)力,。 

兩個概念：位移和變形。

位移就是試驗橫梁的移動距離,，

變形就是試樣受力后產(chǎn)生的變形,，變形可以用專門的引伸計測量,，也可以用位移測量。以壓縮硬質(zhì)泡沫塑料為例,，上壓頭向下移動的過程中,，在沒有接觸試樣前，位移不斷增加,，變形為零,，接觸試樣后，變形增加,，位移也增加,，總位移減去接觸試樣前的空行程就是變形。這就是用位移測變形的基本原理,。

主控板支持三個脈沖輸入通道,，分別是脈沖0，脈沖1,，脈沖2.

脈沖0在電路板上已連通電機(jī)輸出脈沖,，對于步進(jìn)電機(jī)或交流伺服電機(jī)，有電機(jī)驅(qū)動脈沖,，脈沖0就計數(shù),，脈沖0反應(yīng)了電機(jī)轉(zhuǎn)動步數(shù)，電機(jī)轉(zhuǎn)動帶動橫梁移動,，這個脈沖0就正比于位移,。

脈沖1和脈沖2是完整的正交編碼器接口，有外部引腳輸入,。

標(biāo)定位移需要一個直尺或百分表,。

開動電機(jī)，以直尺為標(biāo)準(zhǔn),，讓橫梁移動一定的距離,，例如20毫米，查看實測脈沖數(shù),，假定是2000,，則標(biāo)準(zhǔn)長度填寫上20，對應(yīng)脈沖數(shù)填寫上2000,，點擊保存,，位移標(biāo)定完畢。

編碼器1和編碼器2的標(biāo)定方式與此類似,，不再贅述,。 

點擊“標(biāo)定速度”

 任意輸入驅(qū)動頻率，例如10000，點擊上升或下降,，三秒后查看實測速度,，若實測速度小于試驗機(jī)要求的最大速度，則修改驅(qū)動頻率后再試,，直到實測速度大于試驗機(jī)要求的最大速度,，假定驅(qū)動頻率64000時實測速度為504，

則停機(jī),，填寫左邊的四個數(shù),，最大速度填寫上504，對應(yīng)最大頻率填寫上64000,，最小速度填寫上0.05(0.05為504除以10000),，對應(yīng)最小頻率填寫上6（6等于64000除以10000）。速比按1:10000計算,。

在圖七中點擊“標(biāo)定力傳感器0” 

主控板支持以互換的方式連接兩個力傳感器,，分別名名為傳感器0和傳感器1，標(biāo)定方式相同,，這里已標(biāo)定傳感器0為例,。

在圖十中，準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)測力計,，根據(jù)傳感器0的量程先填寫各點力,，假定傳感器0的量程為500N,則各力點可為50,100,200,300,400,500，必須保證各力為升冪排列,，并且第六點力為傳感器的量程,。在傳感器0不受力時，點擊ADC進(jìn)行清零,。加力,，查看標(biāo)準(zhǔn)測力計，當(dāng)以次達(dá)到個點力時,，點擊屏幕上的“捕捉”,，當(dāng)六個力點捕捉完畢，點擊“保存”,。

注意,，加力時必須保證ADC的值在增大而不是在減小。

點擊“其他硬件配置    

位移分頻系數(shù)：由于電機(jī)的驅(qū)動頻率比較高,，當(dāng)用電機(jī)驅(qū)動脈沖測位移時,，每毫米的脈沖數(shù)比較大，從位移精度方面來說,，改數(shù)太大毫無必要,，一般地，位移精度在0.01—0.001毫米就足夠了，通過修改位移分頻系數(shù),，可以使每毫米脈沖在100-1000之間,。

編碼器1換向否，0-不換向,，1-換向，該參數(shù)可改變編碼器計數(shù)方向,。當(dāng)然改變編碼器的接線也可以改變編碼器計數(shù)方向,。

是否支持微型打印機(jī)，主控板的共用一個串口支持微型打印機(jī)和連接電腦,。為1時可以用打印機(jī),，這時不能連電腦，設(shè)為0,，則可以連電腦不在支持微型打印機(jī),。

微型打印機(jī)類型：由于不同廠家的微型打印機(jī)指令集不同，具體某個打印機(jī)是否支持,，請?zhí)崆白稍儭?/span>

位移測量方法：可根據(jù)具體試驗機(jī)的實現(xiàn)來設(shè)置,。

電機(jī)類型：默認(rèn)支持步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)，變頻器,，直流電機(jī),，電磁鐵，電磁閥還需要轉(zhuǎn)接板,，請?zhí)崆罢f明,。

電機(jī)正反轉(zhuǎn)換向，當(dāng)按<上升>鍵時橫梁實際是下降,，則可修改次參數(shù),。當(dāng)然調(diào)整電機(jī)接線也可。

電機(jī)反轉(zhuǎn)延時秒數(shù),，若電機(jī)正在高速正轉(zhuǎn)時馬上發(fā)反轉(zhuǎn)命令,，由于慣性，電機(jī)并不能馬上反轉(zhuǎn)是堵轉(zhuǎn)并發(fā)出巨大的噪音,，對電機(jī)的安全有害,，所以應(yīng)先停機(jī)，延時后再反轉(zhuǎn),。這里定義延時時間,。

步進(jìn)電機(jī)緩加速起始頻率：當(dāng)使用不進(jìn)電機(jī)時，必須設(shè)置次參數(shù),。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速最高約每分鐘650轉(zhuǎn),。但是，在每分鐘240轉(zhuǎn)以下可以直接啟動，高于240轉(zhuǎn),，例如600轉(zhuǎn),，必須逐漸加速到600轉(zhuǎn)，而不能直接以600轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速啟動,，否則堵轉(zhuǎn),。加速時，不必要從0開始加速,，該參數(shù)就是加速的開始點,。若該參數(shù)設(shè)置偏大，電機(jī)堵轉(zhuǎn),，偏小,，則加速慢。

限位回退速度,，當(dāng)橫梁抵達(dá)上限位或下限位是,，電機(jī)先停下來，然后再回退一段距離,，作用是脫開限位,。回退速度和回退秒數(shù)就是用來定義回退距離的,。

外接鍵盤類型,。方便不同的安裝方式。

,，點擊“傳感器診斷”,， 

受力時ADC值應(yīng)改變，橫梁移動,，脈沖0也應(yīng)改變,，否則，則有故障,。

回到點擊“定義橫梁調(diào)整速度”                    

點擊“幫助”,，就顯示幫助畫面，主要是各接線定義,。 

選中某試驗方法,，點擊“設(shè)置”，則進(jìn)入試樣方法參數(shù)設(shè)置頁面

介紹如下

加力式移動方向0-向下,，1-向上  

力單位,，0->N,1-kN,2->kg  

小數(shù)點位數(shù)，0/1/2/3

傳感器編號,，0或1  本儀器支持互換使用兩個力傳感器 ,，

力傳感器換向否,，0-不，1-換向,。必須保證試驗時力為正值,。

破形判斷起始力，當(dāng)大于該力時才進(jìn)行破形判斷  

破型與峰值的百分比,，例如60,，表示力減小到峰值的60%表示彈簧斷裂。

編號,，每進(jìn)行試驗一次,，該數(shù)自動加一。例如若已經(jīng)進(jìn)行了20次試驗,，想重做第15次試驗，要先把編號該為14,，按試驗鍵做完試驗后再把編號改為20.

分組數(shù),，最大120。例如設(shè)為20,，當(dāng)試驗進(jìn)行20次后會提示分組試驗完成,，提示進(jìn)行打印。打印后編號重新從0開始計數(shù),。 

預(yù)緊力,，  若預(yù)緊力設(shè)為50N，則表示當(dāng)力為50N時試樣變直,，從這時開始作為計算變形的起點,默認(rèn)為0.1N  

 是否返回,，0表示試驗完成時橫梁不返回，1表示試驗完成時橫梁以返回速度自動返回  

返回速度,，拉斷或壓碎試樣后,，橫梁以該速度返回  

返回提前減速位移mm,調(diào)整此數(shù)可使返回時的位置準(zhǔn)確。 

破型后繼續(xù)行程,，有的試驗要求在試樣拉斷后繼續(xù)運行一定的距離,，這時就需要本參數(shù)。若設(shè)為0則無效,。

力速度和力保持,，力閉環(huán)加力過程，必須定義相應(yīng)的PID參數(shù).

常見問題及解答

1.問：電機(jī)轉(zhuǎn)向是反的,，點上升按鈕,，橫梁實際是下降。

  答：解決辦法有兩種,，一是改變軟件配置,，二是改變接線,，下面分別詳細(xì)說明。

改變電機(jī)驅(qū)動器,，隨電機(jī)類型而不同,；

   A. 交流伺服電機(jī)：進(jìn)入伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置，其中必有一項名稱為“脈沖輸入邏輯取反”,，改變該項的值即可,，絕對不允許改變輸出到電機(jī)的三根線序（U,V,W）。不同廠家的伺服驅(qū)動器參數(shù)設(shè)置方法不同,，請參看伺服驅(qū)動器說明書,。

   B. 兩相步進(jìn)電機(jī)：輸出到電機(jī)的兩對線(A+,A-) (B+,B-),顛倒任意一對的線序即可，兩對同時顛倒等于不顛倒,。

   C. 三相步進(jìn)電機(jī)： 輸出到電機(jī)的三根線（U,V,W）,顛倒其中的任意兩根,。

   D. 變頻器：輸出到電機(jī)的三根線（U,V,W）,顛倒其中的任意兩根。

   E. 直流電機(jī)：勵磁線圈或電樞線圈,，顛倒任意一對的線序即可,，兩對同時顛倒等于不顛倒。

   F. 兩位四通比例閥：顛倒與其串行到油路的三位四通換向閥的兩個電磁線圈,。

   G. 三位四通比例閥：顛倒比例閥的兩個電磁線圈,。

  2. 問：力不準(zhǔn)。

     答：一,、請重新標(biāo)定力,，參看前述力的標(biāo)定方法。

         二,、力傳感器壞,，更換力傳感器。

 3. 問：位移不準(zhǔn),。

     答：請重新標(biāo)定位移,，參看前述位移的標(biāo)定方法。

  4. 問：當(dāng)加力時,，力為負(fù)值,。

     答：需交換力傳感器的方向，方法有兩種,。

     方法一：軟件配置：每一試樣方法里,，都有設(shè)置參數(shù)力換向，若為1該為0.

     方法二,、在傳感器的四根接線中分為V+,V-,S+,S-,V表示電源,，S表示信號，交換V+和V-;或者交換S+和S-,兩對同時交換等于不交換,。

   5. 問：加力時大變形引伸計為負(fù),。

       答：需交換光電編碼器的方向,，方法有兩種：

       方法一、軟件配置,，改變標(biāo)定參數(shù)22的值,，若原來為0則該為1，若原來為1該為0.

       方法二：實際對換大變形引伸計光電編碼器A,B信號線,。

  6. 問：標(biāo)速度時,，顯示的實測速度感覺不對。

       答：位移不正確,，請先標(biāo)位移再標(biāo)速度,。

 九、常見故障及處理方法

1. 如在測試過程中顯示不正?；蛑袡M梁不移動,，需要斷電5s然后重新上電。

2. 若試驗力及位移在試驗過程中不變化,，檢查連線及插座是否良好,。

3. 試驗過程中如發(fā)現(xiàn)異常聲音，立即停機(jī)檢查傳動系統(tǒng),。

4. 如在測試過程中顯示不正常或中橫梁不移動,，則檢查限位是否鎖住,，若限位開關(guān)鎖住，松開后重新試驗,。

5. 若試驗力及位移在試驗過程中不變化,，檢查連線及插座是否良好。

 6.試驗過程中如發(fā)現(xiàn)異常聲音,，立即停機(jī)檢查傳動系統(tǒng),。

注：傳感器不在保修范圍內(nèi)