CN105279921A - 一种对材料试验机进行遥控的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对材料试验机进行遥控的方法，包括以下步骤：步骤一，开机启动，程序输入；步骤二，程序运行，控制命令无线传输：微处理器运行所述程序，并将程序运行后所得的控制命令发送给中央处理器；步骤三，控制命令无线接收及处理：中央处理器接收所述控制命令并进行处理；步骤四，实时数据采集及处理：采用负荷传感器、位移传感器和变形传感器对待测试材料的参数进行采集；步骤五，数据回传及显示；步骤六，响应控制命令，完成测试工作；步骤七，关机结束，读取测试数据。本发明采用手持遥控器对材料试验机的试验数据进行自动采集、处理和对执行机构进行自动控制，保证了测试精度的同时大大降低了投入和维护费用。

Description

一种对材料试验机进行遥控的方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，尤其是涉及一种对材料试验机进行遥控的方法。

背景技术

材料科学是工业和制造业的基础，一切工业制造都要以材料科学为前提。而各种新材料、新产品的开发都离不开材料性能的测试。在材料学科的发展中，为了探索和研究新型金属、合金、化合物、高分子材料和复合材料的机械性能，需要用材料试验机等仪器在各种复杂的环境下(如高温、低温、高压和腐蚀介质等)进行精确的试验。只有在了解了材料的力学性能后才能设计和制造出合理、可靠的产品，而电子万能材料试验机是材料力学性能测试的平台，因此对材料科学的研究和发展具有重要的意义。

现有的材料试验机测控系统及方法不断向自动化和信息化发展，但它们的处理器和上位机之间通常采用PCI总线接口或USB接口进行有线通信的方法，这在一定程度上导致了系统接线繁琐，投入和维护费用高，系统可扩展性和移动性能差等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种对材料试验机进行遥控的方法，采用手持遥控器对材料试验机的试验数据进行自动采集、处理和对执行机构进行自动控制，保证了测试精度的同时大大降低了投入和维护费用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种对材料试验机进行遥控的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，开机启动，程序输入：首先将待测试材料固定在材料试验机上，其次给所述材料试验机合闸通电，然后按下遥控器上的启动/暂停按钮，所述材料试验机将按照系统预置程序开始工作；所述材料试验机包括基座、试件夹具、丝杠、横梁、通过精密减速器带动所述丝杠驱动所述横梁上下移动的电机和安装在所述基座上的控制器；所述遥控器包括壳体、容纳于所述壳体内的电路板、设置于所述壳体上的程序输入按键、电机转速调节旋钮、启动/暂停按钮、停机按钮、报警指示灯和LCD显示屏；若需要按照人为设定程序工作，则可按下所述启动/暂停按钮，材料试验机暂停工作，然后通过所述程序输入按键输入工作程序，程序输入完毕后，再次按下所述启动/暂停按钮，系统将重新按照所设定的程序进行工作；

步骤二，程序运行，控制命令无线传输：所述系统预置程序或人为输入程序通过输入电路传输给微处理器进行运行处理，并得出相应控制命令；所述输入电路和微处理器均布设在所述电路板上，所述电路板上还布设有报警电路、显示电路和第二无线收发模块，所述输入电路、报警电路、显示电路和第二无线收发模块均与所述微处理器相接，所述程序输入按键、电机转速调节旋钮、启动/暂停按钮和停机按钮均与所述输入电路连接，所述报警指示灯与所述报警电路连接，所述LCD显示屏与所述显示电路连接；所述微处理器将所述控制命令通过所述第二无线收发模块无线传输给所述控制器；所述控制器包括中央处理器、第一无线收发模块、数据采集器、存储器和信号调理电路，所述第一无线收发模块、数据采集器、存储器和信号调理电路均与所述中央处理器相接；

步骤三，控制命令无线接收及处理：所述第一无线收发模块接收所述第二无线收发模块发送来的控制命令并将其传送给所述中央处理器，所述中央处理器根据所述控制命令分别向传感器单元和所述电机发出控制信号；所述传感器单元包括固定在所述基座上的负荷传感器、位于所述丝杠顶端的位移传感器和安装在所述试件夹具上的变形传感器；

步骤四，实时数据采集及处理：所述传感器单元接收到所述中央处理器发出的控制信号后，立即进行实时数据采集，包括：

采用所述负荷传感器采集所述材料试验机拉伸材料时的拉伸力数据；

采用所述位移传感器采集所述横梁上升的位移量数据；

采用所述变形传感器采集所述待测试材料的变形量数据；

所述负荷传感器、位移传感器和变形传感器分别将采集到的所述拉伸力数据、位移量数据和变形量数据传送给所述进行如下处理：光电隔离、信号放大、信号滤波及A/D转换，所述负荷传感器、位移传感器和变形传感器均与所述信号调理电路相接；

步骤五，数据回传及显示：所述信号调理电路将所述拉伸力数据、位移量数据和变形量数据发送给所述中央处理器，所述中央处理器将上述数据通过第一无线收发模块经所述第二无线收发模块传送给所述微处理器，所述微处理器将接收到的数据经处理后控制所述显示电路驱动所述LCD显示屏进行实时显示；工作人员可通过所述LCD显示屏的显示情况利用电机转速调节旋钮调节所述电机的转速，以获得所述待测试材料的更多参数。

步骤六，响应控制命令，完成测试工作：所述中央处理器接收到所述遥控器发送来的电机转速调节命令，立即控制变频器工作，所述电机在所述变频器的驱动下加速或减速工作，所述变频器分别与所述中央处理器和所述电机相接；若工作过程中发生故障，则所述中央处理器将所述故障信息发送给所述微处理器，所述微处理器控制所述报警电路驱动所述报警指示灯进行故障报警；

步骤七，关机结束，读取测试数据：测试工作完成后，按下所述遥控器上的停机按钮，然后从与所述中央处理器相接的无纸记录仪上读取测试数据。

上述一种对材料试验机进行遥控的方法，其特征是：所述第一无线收发模块一和第二无线收发模块二均为Uart-Wifi无线模块。

本发明与现有技术相比具有以下优点：方法合理、简单有效，采用手持遥控器对材料试验机的试验数据进行自动采集、处理和对执行机构进行自动控制，有效解决了现有控制方法接线繁琐，投入和维护费用高，控制系统可扩展性和移动性能差等问题。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括以下步骤：

步骤一，开机启动，程序输入：首先将待测试材料固定在材料试验机上，其次给所述材料试验机合闸通电，然后按下遥控器上的启动/暂停按钮，所述材料试验机将按照系统预置程序开始工作；所述材料试验机包括基座、试件夹具、丝杠、横梁、通过精密减速器带动所述丝杠驱动所述横梁上下移动的电机和安装在所述基座上的控制器；所述遥控器包括壳体、容纳于所述壳体内的电路板、设置于所述壳体上的程序输入按键、电机转速调节旋钮、启动/暂停按钮、停机按钮、报警指示灯和LCD显示屏；若需要按照人为设定程序工作，则可按下所述启动/暂停按钮，材料试验机暂停工作，然后通过所述程序输入按键输入工作程序，程序输入完毕后，再次按下所述启动/暂停按钮，系统将重新按照所设定的程序进行工作；

步骤二，程序运行，控制命令无线传输：所述系统预置程序或人为输入程序通过输入电路传输给微处理器进行运行处理，并得出相应控制命令；所述输入电路和微处理器均布设在所述电路板上，所述电路板上还布设有报警电路、显示电路和第二无线收发模块，所述输入电路、报警电路、显示电路和第二无线收发模块均与所述微处理器相接，所述程序输入按键、电机转速调节旋钮、启动/暂停按钮和停机按钮均与所述输入电路连接，所述报警指示灯与所述报警电路连接，所述LCD显示屏与所述显示电路连接；所述微处理器将所述控制命令通过所述第二无线收发模块无线传输给所述控制器；所述控制器包括中央处理器、第一无线收发模块、数据采集器、存储器和信号调理电路，所述第一无线收发模块、数据采集器、存储器和信号调理电路均与所述中央处理器相接；

步骤三，控制命令无线接收及处理：所述第一无线收发模块接收所述第二无线收发模块发送来的控制命令并将其传送给所述中央处理器，所述中央处理器根据所述控制命令分别向传感器单元和所述电机发出控制信号；所述传感器单元包括固定在所述基座上的负荷传感器、位于所述丝杠顶端的位移传感器和安装在所述试件夹具上的变形传感器；

步骤四，实时数据采集及处理：所述传感器单元接收到所述中央处理器发出的控制信号后，立即进行实时数据采集，包括：

采用所述负荷传感器采集所述材料试验机拉伸材料时的拉伸力数据；

采用所述位移传感器采集所述横梁上升的位移量数据；

采用所述变形传感器采集所述待测试材料的变形量数据；

所述负荷传感器、位移传感器和变形传感器分别将采集到的所述拉伸力数据、位移量数据和变形量数据传送给所述进行如下处理：光电隔离、信号放大、信号滤波及A/D转换，所述负荷传感器、位移传感器和变形传感器均与所述信号调理电路相接；

步骤五，数据回传及显示：所述信号调理电路将所述拉伸力数据、位移量数据和变形量数据发送给所述中央处理器，所述中央处理器将上述数据通过第一无线收发模块经所述第二无线收发模块传送给所述微处理器，所述微处理器将接收到的数据经处理后控制所述显示电路驱动所述LCD显示屏进行实时显示；工作人员可通过所述LCD显示屏的显示情况利用电机转速调节旋钮调节所述电机的转速，以获得所述待测试材料的更多参数。

步骤六，响应控制命令，完成测试工作：所述中央处理器接收到所述遥控器发送来的电机转速调节命令，立即控制变频器工作，所述电机在所述变频器的驱动下加速或减速工作，所述变频器分别与所述中央处理器和所述电机相接；若工作过程中发生故障，则所述中央处理器将所述故障信息发送给所述微处理器，所述微处理器控制所述报警电路驱动所述报警指示灯进行故障报警；

步骤七，关机结束，读取测试数据：测试工作完成后，按下所述遥控器上的停机按钮，然后从与所述中央处理器相接的无纸记录仪上读取测试数据。

本实施例中，所述第一无线收发模块一和第二无线收发模块二均为Uart-Wifi无线模块。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种对材料试验机进行遥控的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，开机启动，程序输入：首先将待测试材料固定在材料试验机上，其次给所述材料试验机合闸通电，然后按下遥控器上的启动/暂停按钮，所述材料试验机将按照系统预置程序开始工作；所述材料试验机包括基座、试件夹具、丝杠、横梁、通过精密减速器带动所述丝杠驱动所述横梁上下移动的电机和安装在所述基座上的控制器；所述遥控器包括壳体、容纳于所述壳体内的电路板、设置于所述壳体上的程序输入按键、电机转速调节旋钮、启动/暂停按钮、停机按钮、报警指示灯和LCD显示屏；若需要按照人为设定程序工作，则可按下所述启动/暂停按钮，材料试验机暂停工作，然后通过所述程序输入按键输入工作程序，程序输入完毕后，再次按下所述启动/暂停按钮，系统将重新按照所设定的程序进行工作；

步骤二，程序运行，控制命令无线传输：所述系统预置程序或人为输入程序通过输入电路传输给微处理器进行运行处理，并得出相应控制命令；所述输入电路和微处理器均布设在所述电路板上，所述电路板上还布设有报警电路、显示电路和第二无线收发模块，所述输入电路、报警电路、显示电路和第二无线收发模块均与所述微处理器相接，所述程序输入按键、电机转速调节旋钮、启动/暂停按钮和停机按钮均与所述输入电路连接，所述报警指示灯与所述报警电路连接，所述LCD显示屏与所述显示电路连接；所述微处理器将所述控制命令通过所述第二无线收发模块无线传输给所述控制器；所述控制器包括中央处理器、第一无线收发模块、数据采集器、存储器和信号调理电路，所述第一无线收发模块、数据采集器、存储器和信号调理电路均与所述中央处理器相接；

步骤三，控制命令无线接收及处理：所述第一无线收发模块接收所述第二无线收发模块发送来的控制命令并将其传送给所述中央处理器，所述中央处理器根据所述控制命令分别向传感器单元和所述电机发出控制信号；所述传感器单元包括固定在所述基座上的负荷传感器、位于所述丝杠顶端的位移传感器和安装在所述试件夹具上的变形传感器；

步骤四，实时数据采集及处理：所述传感器单元接收到所述中央处理器发出的控制信号后，立即进行实时数据采集，包括：

采用所述负荷传感器采集所述材料试验机拉伸材料时的拉伸力数据；

采用所述位移传感器采集所述横梁上升的位移量数据；

采用所述变形传感器采集所述待测试材料的变形量数据；

所述负荷传感器、位移传感器和变形传感器分别将采集到的所述拉伸力数据、位移量数据和变形量数据传送给所述进行如下处理：光电隔离、信号放大、信号滤波及A/D转换，所述负荷传感器、位移传感器和变形传感器均与所述信号调理电路相接；

步骤五，数据回传及显示：所述信号调理电路将所述拉伸力数据、位移量数据和变形量数据发送给所述中央处理器，所述中央处理器将上述数据通过第一无线收发模块经所述第二无线收发模块传送给所述微处理器，所述微处理器将接收到的数据经处理后控制所述显示电路驱动所述LCD显示屏进行实时显示；工作人员可通过所述LCD显示屏的显示情况利用电机转速调节旋钮调节所述电机的转速，以获得所述待测试材料的更多参数。

步骤六，响应控制命令，完成测试工作：所述中央处理器接收到所述遥控器发送来的电机转速调节命令，立即控制变频器工作，所述电机在所述变频器的驱动下加速或减速工作，所述变频器分别与所述中央处理器和所述电机相接；若工作过程中发生故障，则所述中央处理器将所述故障信息发送给所述微处理器，所述微处理器控制所述报警电路驱动所述报警指示灯进行故障报警；

步骤七，关机结束，读取测试数据：测试工作完成后，按下所述遥控器上的停机按钮，然后从与所述中央处理器相接的无纸记录仪上读取测试数据。

2.按照权利要求1所述的一种对材料试验机进行遥控的方法，其特征在于：所述第一无线收发模块一和第二无线收发模块二均为Uart-Wifi无线模块。