CN205644075U - 一种智能屏显万能试验机控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，包括液压万能试验机，液压万能试验机上连接有用于测量其油压以及用于测量试件位移变形量和拉伸变形量的传感器模块，传感器模块的输出端连接有数据采集模块，数据采集模块的输出端连接有屏显控制器，屏显控制器上还连接有用于控制液压万能试验机的油泵油量的电液比例阀。实用新型极大的提高了设备性能，提高测试的精度，且易于实现和操作。

Description

一种智能屏显万能试验机控制系统

技术领域

本实用新型属于力学性能测试领域，具体涉及一种智能屏显万能试验机控制系统。

背景技术

万能试验机就是测定材料性能的基本设备，主要用做各种材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验，可完成对材料的强度、塑性、弹性及韧性的检测，这些基本力学性能指标是材料各种基本力学行为发生转变时临界状态的度量，材料的力学性能就是用这些临界状态参数来评定的。目前，在项目工程中仍然存在很多传统手动万能试验机，传统万能试验机是人工调节油阀从而控制万能试验机工作，传统的液压万能试验机的测试手段落后，自动程度较低，测试精度较低，无法进行数据自动采集，处理缺少规范化、标准化的管理。随着社会发展的需求，传统万能试验机已经无法满足人们现有的需求以及保证工程质量的要求，急需对试验机进行标准化、信息化管理，对试验机测控系统进行现代化设计改造，为提高设备的智能化水平，在原基础上进行升级改造。利用传感技术和数据采集技术，由微机对数据进行自动处理和打印输出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能屏显万能试验机控制系统，以克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型极大的提高了设备性能，提高测试的精度，且易于实现和操作。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种智能屏显万能试验机控制系统，包括液压万能试验机，液压万能试验机上连接有用于测量其油压以及用于测量试件位移变形量和拉伸变形量的传感器模块，传感器模块的输出端连接有数据采集模块，数据采集模块的输出端连接有屏显控制器，屏显控制器上还连接有用于控制液压万能试验机的油泵油量的电液比例阀。

进一步地，传感器模块包括用于测量液压万能试验机油压的压力传感器、用于测量试件拉伸变形量的变形传感器以及用于测量试件位移变形量的位移传感器。

进一步地，压力传感器安装在万能试验机的油缸的进油口处，变形传感器安装用于夹持试件的夹具上，位移传感器安装在万能试验机的活动架上。

进一步地，屏显控制器上设有能够外接设备及拷贝实验数据的USB接口。

进一步地，屏显控制器上设有能够连接外网的网线接口。

进一步地，数据采集模块通过RS232串口连接至屏显控制器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型借助传感器对液压万能试验机实时采集信息，传感器模块采集到的信息通过数据采集模块传给屏显控制器，屏显控制器采用PID控制策略实现载荷的闭环控制，可实现恒速加荷、载荷保持、恒速卸荷等功能，加荷速度可任意设定，在屏显控制器中实时显示载荷—时间试验曲线，试验曲线可局部放大显示。屏显控制器可以自动计算并保存试验结果数据，如最大力、抗压强度等。该系统极大的提高了工作效率，实现了自动化操作，并使实验数据更加可靠，采用屏显控制器，不需要单独给试验机配置计算机屏显控制器有USB插口，可以外接设备也可以拷贝实验数据。采用该屏显控制器大大节约了功能成本，操作简单，自动化程度高。

进一步地，本实用新型在试验机的进油口处增加三通管接头，两端接油管，中间接压力传感器，它能够感受油缸油压的变化，并以电压的形式输出，通过屏显控制器处理，从而测量出油缸油液压力的变化，近而获得力信号。位移传感器采用光电编码盘的形式安装在试验机滑轮处，通过计算输出拉伸试验全过程的位移。变形传感器则在试验时装夹在试件上，可准确测量试件的微小变形，通过压力传感器、变形传感器以及位移传感器分别测得实验过程中的油压值、拉伸变形量和位移变形量，通过采集的信息屏显控制器再反馈调节电液比例阀控制油量的大小，实现了加载过程的恒速控制。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的液压控制示意图。

其中，1、油泵电机；2、油泵；3、过滤器；4、油箱；5、电液比例阀；6、油缸；7、数据采集模块；8、压力传感器；9、变形传感器；10、位移传感器；11、屏显控制器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

参见图1至图2，一种智能屏显万能试验机控制系统，借助传感器模块对试验机实时采集信息，传感器模块采集到的信息通过数据采集模块7处理后传给屏显控制器11，试验机油泵2出口的液压油通过屏显控制器11自动控制电液比例阀5进入油缸6，其中油泵2通过油泵电机1供电，利用数据采集模块7输出信号控制电液比例阀5开度，从而控制进入油缸6的流量和压力，最终使加载速度保持在一定范围内，从而实现自动化控制。试验完成之后，通过屏显控制器11可以打印实验报表。极大的提高了设备性能，提高测试的精度，易于实现和操作。本系统包括液压万能试验机、传感器模块、数据采集模块7、屏显控制器11；所述的传感器模块输出的传感信息给数据采集模块7，数据采集模块7采用24位高精度A/D进行高速采样，实现对压力或负荷的精确测量，完成数据的处理，数据采集模块7通过RS232串口连接屏显控制器11，所述的屏显控制器11用于控制电液比例阀5实现对液压万能试验机的自动化操作，电液比例阀5安装在油泵2出口和工作油缸6进口之间，传感器模块包括压力传感器8、变形传感器9、位移传感器10，压力传感器8安装在万能试验机的油缸6进油口处，变形传感器9安装在夹具上，位移传感器10安装在万能试验机的活动架上。

下面对本实用新型的操作过程作进一步详细描述：

本实用新型主要包括万能试验机、传感器模块、数据采集模块7和屏显控制器11。传感器模块包括压力传感器8、位移传感器10、变形传感器9，在试验机的进油口处增加三通管接头，两端接油管，中间接压力传感器8，位移传感器10采用光电编码盘的形式安装在试验机滑轮处，通过计算输出拉伸试验全过程的位移。变形传感器9则在试验时装夹在试件上，可准确测量试件的微小变形。试验机油泵2出口的液压油通过屏显控制器11自动控制电液比例阀进入油缸，利用数据采集模块7输出信号控制电液比例阀5开度，从而控制进入油缸6的流量和压力。屏显控制器11采用PID控制策略实现载荷的闭环控制，可实现恒速加荷、载荷保持、恒速卸荷等功能，加荷速度可任意设定，在屏显控制器11中实时显示载荷—时间试验曲线，试验曲线可局部放大显示。屏显控制器11自带打印功能，在试验结束后可以打印试验报表。屏显控制器11自带网线接口，可以连接外网进行数据上传。

本实用新型工作原理过程：首先在屏显控制器11中选择试验类型，设定本次试验的加荷速率，打开液压万能试验机油泵2开关，油泵电机1带动油泵2将液压油从油箱4中经过过滤器3到电液比例阀5，屏显控制器11控制电液比例阀5电流大小，试验机油泵2出口的液压油通过屏显控制器11自动控制电液比例阀5进入油缸6，利用数据采集模块7输出信号控制电液比例阀5开度，从而控制进入油缸6的流量和压力，最终使加载速度保持在一定范围内，从而实现自动化控制。

本实用新型的特点是：

1、采用屏显控制器11，不需要单独给试验机配置计算机，屏显控制器11自带打印功能，屏显控制器11有USB插口，可以外接设备也可以拷贝实验数据。采用该屏显控制器11大大节约了功能成本，操作简单，自动化程度高。

2、屏显控制器11采用PID控制策略实现载荷的闭环控制，可实现恒速加荷、载荷保持、恒速卸荷等功能。

3、系统建立标准化数据库，屏显控制器11自带网线接口，连接外网可以进行数据上传。

4、系统能自动求取实验结果，自动生成实验报表，系统具有过载保护功能。

Claims (6)

1.一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，包括液压万能试验机，液压万能试验机上连接有用于测量其油压以及用于测量试件位移变形量和拉伸变形量的传感器模块，传感器模块的输出端连接有数据采集模块(7)，数据采集模块(7)的输出端连接有屏显控制器(11)，屏显控制器(11)上还连接有用于控制液压万能试验机的油泵油量的电液比例阀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，传感器模块包括用于测量液压万能试验机油压的压力传感器(8)、用于测量试件拉伸变形量的变形传感器(9)以及用于测量试件位移变形量的位移传感器(10)。

3.根据权利要求2所述的一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，压力传感器(8)安装在万能试验机的油缸(6)的进油口处，变形传感器(9)安装用于夹持试件的夹具上，位移传感器(10)安装在万能试验机的活动架上。

4.根据权利要求1所述的一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，屏显控制器(11)上设有能够外接设备及拷贝实验数据的USB接口。

5.根据权利要求1所述的一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，屏显控制器(11)上设有能够连接外网的网线接口。

6.根据权利要求1所述的一种智能屏显万能试验机控制系统，其特征在于，数据采集模块(7)通过RS232串口连接至屏显控制器(11)。