CN201497684U - 疲劳试验机动态校准系统 - Google Patents

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季晓明
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Abstract

本实用新型公开了一种疲劳试验机动态校准系统，包括传感器以及和传感器连接的数据采集处理装置，其中数据采集处理装置包括数据采集模块以及和其连接的数据处理模块，所述数据处理模块为安装了专用软件的通用计算机，数据采集模块包括CPU模块、AD转换模块、通信模块，AD转换模块的输出连接CPU模块的输入，CPU模块通过通信模块连接数据处理模块。本新型校准系统将疲劳试验机产生的交变力准确的测量并且处理，实现了疲劳试验机的动载校准，填补了军工企业和计量技术机构在动态力的计量方面的空白，保证了军工产品的安全性。

Description

疲劳试验机动态校准系统
技术领域
本实用新型涉及一种疲劳试验机动态校准系统。
背景技术
疲劳试验是力学试验的一种方法，用于测定材料在重复应力或交变应力作用下的性能。疲劳是指材料在重复或交变应力作用下，所受应力远小于其抗拉强度时，经多次循环后，在无显著外观变形情况下而发生的断裂现象。材料的疲劳强度与产品的可靠性和寿命有直接关系，因此，在军工产品的研制与开发过程中，材料的疲劳强度越来越受到业内各界人士的关注。疲劳试验便是对材料的疲劳强度进行评定的有效试验方法和定量分析手段。
疲劳试验机是对材料进行疲劳试验的装置，试验机产生的交变力是否准确直接影响到材料疲劳试验数据的准确与否。而试验数据准确与否直接关系到军工产品的安全性。因此，疲劳试验机必须定期的进行检定和校准。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种检定疲劳试验机动态数据的疲劳试验机动态校准系统。
为解决上述问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种疲劳试验机动态校准系统，包括传感器以及和传感器连接的数据采集处理装置，其中数据采集处理装置包括数据采集模块以及和其连接的数据处理模块，所述数据处理模块为安装了专用软件的通用计算机，数据采集模块包括CPU模块、AD转换模块、通信模块，AD转换模块的输出连接CPU模块的输入，CPU模块通过通信模块连接数据处理模块。
所述AD转换模块由高速高精度AD转换芯片及其外围电路，用作采集数据缓冲的FIFO数据存储器组成。
所述通信模块为USB通信接口模块，由PDIUSBD12芯片及其外围电路构成。
所述传感器为圆柱形或者空心圆柱形应力传感器，其应变片粘贴在圆柱外表面。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本新型校准系统将疲劳试验机产生的交变力准确的测量并且处理，实现了疲劳试验机的动载校准，填补了军工企业和计量技术机构在动态力的计量方面的空白，保证了军工产品的安全性。
附图说明
图1是本实用新型原理框图；
图2是本新型的数据采集模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
如图1所示，本新型包括传感器以及和传感器连接的数据采集处理装置，其中数据采集处理装置包括数据采集模块以及和其连接的数据处理模块，所述数据处理模块为安装了专用软件的通用计算机，数据采集模块包括CPU模块、AD转换模块、通信模块，AD转换模块的输出连接CPU模块的输入，CPU模块通过通信模块连接数据处理模块。
其中AD转换模块由高速高精度AD转换芯片及其外围电路，和用作采集数据缓冲的FIFO数据存储器组成，其具体的电路如图2所示，传感器在疲劳试验机产生交变力时将产生的交变信号传递给高速高精度AD转换器ADS8323(16Bit、500ksps)，经AD转换器转换的数据送入FIFO存储器CYC466A(64k*9)中，再通过USB接口电路传递给便携计算机，在计算机的系统软件中进行处理得到最终数据。
如何实现动载荷的高速高精度采集是本新型非常关键的部分。因此，选用的AD转换芯片采用高速高精度的AD转换芯片AD8323，但是，只采用高速AD转换芯片还是不够的，因此，我们在设计高速数据采集系统时采用了FIFO(First InFirst Out)。通常，低速的数据采集系统可不需要板上的数据缓存区。但当采集速率较高时，数据的回传将占用CPU大量的时间，因而不可能进行其他的控制操作与数值处理，这时就需要足够的缓存区来存放数据。它不但提供了存储空间作为数据的缓冲，而且还在单片机数据总线和AD转换器之间充当一弹性的存储器，因而无需考虑相互间的同步与协调。FIFO的优点在于读写时序要求简单，内部带有读写的环形指针，在对芯片操作时不需额外的地址信息。
本新型的通讯电路用来实现计算机与AD转换模块之间的通信，因此采用USB通讯电路，该电路采用以PDIUSBD12芯片为核心的通讯电路，PDIUSBD12芯片及其外围电路构成USB通讯电路。
本新型传感器为测力传感器，测力传感器一般选用应力传感器，本新型传感器采用圆柱形或者空心圆柱形弹性元件(具有一定弹性变形的元件)，将应变片粘贴在圆柱外表面构成传感器，考虑到应力和圆柱截面积有关，一般小量程传感器采用空心圆柱形，大量程传感器采用实心圆柱形，为了防止弹性元件受压时出现失稳现象，柱高L应当选得小些，但又必须使应变片能够反映截面应变的平均值，因此选用弹性元件工作段的长度L一般为柱子直径的两倍左右。对于大量程的传感器，可以选用多柱的形式，以降低传感器的高度。

Claims (4)

1.一种疲劳试验机动态校准系统，其特征在于：包括传感器以及和传感器连接的数据采集处理装置，其中数据采集处理装置包括数据采集模块以及和其连接的数据处理模块，所述数据处理模块为计算机，数据采集模块包括CPU模块、AD转换模块、通信模块，AD转换模块的输出连接CPU模块的输入，CPU模块通过通信模块连接数据处理模块。
2.根据权利要求1所述的疲劳试验机动态校准系统，其特征在于所述AD转换模块由高速高精度AD转换芯片，用作采集数据缓冲的FIFO数据存储器组成。
3.根据权利要求1所述的疲劳试验机动态校准系统，其特征在于所述通信模块为USB通信接口模块，由PDIUSBD12芯片构成。
4.根据权利要求1所述的疲劳试验机动态校准系统，其特征在于所述传感器为圆柱形或者空心圆柱形应力传感器，其应变片粘贴在圆柱外表面。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102507216A (zh) * 2011-10-29 2012-06-20 中信戴卡轮毂制造股份有限公司 一种车轮径向疲劳试验机载荷校准装置
CN102914427A (zh) * 2012-10-14 2013-02-06 北京工业大学 一种多轴随机载荷下疲劳损伤评估方法和监测装置

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