1 材料試驗機簡介
1.1主要用途及使用范圍
本測控系統(tǒng)專為拉力機、壓力機、電子材料試驗機而研制。適用于測定各種材料在拉伸、壓縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離、穿刺等狀態(tài)下的力學性能及有關物理參數(shù)。
1.2主要功能特性
本測控系統(tǒng)核心器件采用進口*新型超高精度24位AD，采樣速率400次/秒時全程不分檔分辨率為300000分度。并采用3點校準技術進一步提高精度，使力量采集精度達到國家上等標準。位移正負計數(shù)。5.1英寸高清晰大屏幕藍色LCD顯示屏（240×128點陣），直接輸入試驗參數(shù)，全中文操作界面層層提示，用戶無需操作手冊即可輕松操作。另外還可通過RS232串口與PC機通訊，配上專用的TM2100Pro專業(yè)豪華版測控軟件，實時顯示力－位移、力－時間、位移－時間、應力－應變等曲線，自動計算*大力、屈服力、平均力、*大變形、屈服點、彈性模量等參數(shù)，并具有靈活的報表編輯和打印功能。
輸出控制方式靈活多變,可配置為脈沖輸出方式控制伺服電機或0~6V電壓輸出方式控制變頻電機實現(xiàn)無級調(diào)速，另還有上升、停止及下降繼電器輸出可用于控制直流電機或氣動、液壓等動力裝置。
1.3正常工作條件
★在0～55°Ｃ范圍內(nèi)；
★相對濕度不大于80%；
★電源220±10%VAC,頻率50Hz；
★遠離強電磁干擾。
1.4主要規(guī)格及技術參數(shù)
★力分辯力：1/100000，采樣頻率400次/秒；
★力精度：示值的±0.1%(20～100％FS)；
★力傳感器類型：1mV/V,2mV/V,3mV/V,4mV/V,8mV/V,9.6mV/V；
★適用的力傳感器量程：1～1000000N
★引伸計分辯力：1/100000，采樣頻率50次/秒；
★引伸計精度：示值的±0.1%(20～100％FS)；
★位移分辨力：由機械系統(tǒng)和光電編碼器決定,一般可達0.001mm；
★位移測量精度：儀表系統(tǒng)；
★試驗速度：0.01mm/min～500mm/min；
★速度精度：示值±1% 以內(nèi)；
★兩個力通道；
★兩個位移通道；
★0～6V電壓輸出方式輸出控制變頻電機無級調(diào)速；
★脈沖輸出方式控制伺服電機無級調(diào)速；
★可選配微型打印機，打印測試結(jié)果，并具取點即打印功能；
★單次試驗，手動10點統(tǒng)計，并自動計算平均值，斷裂值（適做剝離、撕裂試驗），*多可儲存5組；
★適配多種光柵編碼器，脈沖數(shù)范圍：100~65535；
★單位任意切換：力量：kgf/N/lbf；位移：mm/cm/in；
★自動歸位功能；
★過載保護功能可設定；
★定荷重及定位移等多種測試方法。
2 材料試驗機操作指南
2.1材料試驗機 開機后直接進入測試界面
在測試界面時的按鍵響應:
鍵“1” ：切換力單位,N/kgf/lbf(磅).(1kgf=9.8067N= 2.2046lbf) ；
鍵“2” ：切換位移單位,mm/cm/in(英寸).(1in=2.54cm=25.4mm) ；
鍵“3” ：無任何作用；
鍵“4” ：進入“查看界面”,查看測試數(shù)據(jù)，進行了多少組測試就顯示多少組（*多5組）；
鍵“5” ：刪除當前測試組的數(shù)據(jù)；
鍵“6” ：刪除所有測試組的數(shù)據(jù)并使當前測試組回到“測試1”；
鍵“7” ：即時打印,將當前屏幕上顯示的力值和兩點位移值打印出來；
鍵“8” ：打印機走紙130點行,剛好露出所有打印的數(shù)據(jù)使可方便裁紙；
鍵“9” ：“回位”,使測試臺回歸到*近一次按下”置零”鍵時刻的位置，回位過程中可隨時按“停止”鍵停機，并可再次按“回位”鍵繼續(xù)回位；也可按“置零”鍵停機，但按“置零”鍵停機后再按“回位”鍵將不會再回位了，因為按下“置零”鍵時刻的位置已被作為新的回位參考點了。注意：每按一次回位鍵，機臺回位的方向?qū)⒆兓淮危?*次按回位鍵機臺運動的方向始終與*近一次機臺運動的方向相反,另外在回位的過程中按“取消”間是不能切換到測試參數(shù)設置界面的；
鍵“0” ：清零當前力、*大力、全程位移和兩點位移并準備好測試，注意：在每次測試之前都必須按 “置零”鍵才可開始測試！；
鍵“Shift”：切換進入下一組測試，當一組測試完成后可按此鍵進入下一組測試，*多可以測試5組；
鍵“取消”：返回到“測試參數(shù)設置界面”；
鍵“確定”：無任何響應。
注意:每次測試準備好后必須按“置零”鍵才可開始測試,進入測試時屏幕中間的測試組號將閃爍顯示,測試完成停機后可按“Shift”鍵切換至下一組測試.測試完5組后可按“置零”或“刪除所有”鍵清零所有測試數(shù)據(jù)后再重新開始測試.
2.2材料試驗機測試參數(shù)設置界面一
鍵“0” ：設置初始值的大小，測試時當力值大于此值時位移值自動清零重新開始計算，此后才算真正進入了“測試”狀態(tài)，此時屏幕的“測試X”中的“X”會不斷閃爍以提醒用戶進入了測試狀態(tài)，只有在真正的“測試”狀態(tài)才進行斷點比率和斷裂的判斷；
鍵“1” ：設置斷點比率的值，當測試過程中力值下降到*大力值與斷點比率的乘積或是被測材料發(fā)生斷裂時系統(tǒng)會自動停機，但若將斷點比率設為0％，則不會自動停機了，此時必須要依靠手動按“停止”鍵來停機；
鍵“2” ：選擇屏幕上的“兩點位移”對應的位移通道，有“兩點位移”、“全程位移”、“引伸計”可供選擇。當選擇了“全程位移”時，“兩點位移”和“全程位移”將具有相同的值；
鍵“3” ：設置試驗速度值，即按“上升”、“下降”鍵時機臺移動的速度值；
鍵“4” ：設置按“回位”鍵時機臺移動的速度值；
鍵“5” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇“當前力”和“*大力”顯示的小數(shù)點后的位數(shù)；
鍵“6” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇力值是“拉為正值”還是“壓為正值”；
鍵“7” ：輸入力傳感器的量程,任何時刻只要采集到的力值大于此值,則將輸出“停機”信號以保護傳感器不要過載；
鍵“8” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇力傳感器通道，共有兩個力通道“通道1”和“通道2”可供選擇，這方便了需要使用兩個不同量程的力傳感器的場合。注意：這兩個力通道共用電路板上的同一個力傳感器接口；
鍵“9” ：系統(tǒng)參數(shù)設置，按下此鍵后會要求輸入密碼，輸入正確的密碼后進入到“系統(tǒng)參數(shù)設置界面”，這里的參數(shù)都是只對試驗機制造廠家開放的非常重要的數(shù)據(jù)，普通用戶不可輕易修改；
鍵“Shift”：切換進入“測試參數(shù)設置界面二”；
鍵“取消”：連續(xù)按4次進入“測試界面”；
鍵“確定”：連續(xù)按4次進入“測試界面”。
2.3材料試驗機測試參數(shù)設置界面二
鍵“0” 按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇試驗種類，共有“拉伸方”、“拉伸圓”、“撕裂”、“剝離”、“簾線”、“帆布”、“定載荷”、“定位移”等項供選擇；
鍵“1” ：設置試樣的標距，5個試樣的標距相同；
鍵“2” ：設置方形試樣的寬度或環(huán)形試樣的外徑；
鍵“3” ：設置方形試樣的厚或環(huán)形試樣的內(nèi)徑；
鍵“4” ：設置定伸1的百分比；
鍵“5” ：設置定伸2的百分比；
鍵“6” ：設置定荷1的值；
鍵“7” ：設置定荷2的值；
鍵“8” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇是否在每次測試完成停機后馬上自動回位
鍵“9” ：設置定載荷或定位移值。如果按鍵“0”選擇測試種類時選擇的是“定載荷”，則按鍵“9”設置定載荷值；如果選擇的是“定位移”，則按鍵“9”設置定位移值
鍵“Shift”：切換進入“測試參數(shù)設置界面一”；
鍵“取消”：連續(xù)按4次進入“測試界面”；
鍵“確定”：連續(xù)按4次進入“測試界面”。
2.4材料試驗機查看界面
鍵“0” ：切換顯示同一組測試數(shù)據(jù)的以上兩查看界面；
鍵“7” ：打印當前顯示的測試組的數(shù)據(jù)；
鍵“8” ：打印所有已測試的測試組的數(shù)據(jù)；
鍵“9” ：“－”方向切換顯示不同的測試組；
鍵“Shift”：“＋”方向切換顯示不同的測試組；
鍵“取消”：返回到“測試界面”；
鍵“確定”：返回到“測試界面”。
注意：只能查看已經(jīng)完成測試的測試組的數(shù)據(jù)，但剛開機沒有做任何測試時可以查看**測試組的數(shù)據(jù)。
2.5材料試驗機系統(tǒng)參數(shù)設置界面一
鍵“1” ：進入力值校準；
鍵“2” ：直接修改校準點2對應的力值；
鍵“3” ：直接修改校準點3對應的力值；
鍵“4” ：直接修改校準點1對應的AD值；
鍵“5” ：直接修改校準點2對應的AD值；
鍵“6” ：直接修改校準點3對應的AD值；
鍵“7” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇力傳感器通道，共有兩個力通道“通道1”和“通道2”及一個引伸計通道“通道3”可供選擇。引伸計的校準方法與力值的校準相同；
鍵“8” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇力傳感器靈敏度值，共有 “1.0mV/V”、“2.0mV/V”、“3.0mV/V”、“4.8mV/V”、“9.6mV/V”可供選擇；
鍵“9” ：*大*小速度設置。設置開放給客戶的可設置速度范圍，當客戶設置的“試驗速度”或“回位速度”超過此設置的*大值或是小于*小值時則分別自動變?yōu)?大值和*小值；
鍵“Shift”：切換進入“系統(tǒng)參數(shù)設置界面二”；
鍵“取消”：返回到“測試參數(shù)設置界面”；
鍵“確定”：返回到“測試參數(shù)設置界面”。
力值校準的過程：本測試儀采用了3點校準法來擬合傳感器的非線性度以進一步提高精度。校準過程如下：按7鍵選擇好需要校準的通道后，首先必須校準“零點”，在“系統(tǒng)參數(shù)設置界面一”中按鍵”1”，然后使力傳感器不承受任何重物并在屏幕上輸入0.000,然后按“確定”鍵，即校準好了**個點“零點”；此時系統(tǒng)會自動切換到“校準點2”，往力傳感器上放入砝碼并在屏幕上輸入砝碼的質(zhì)量（單位為kg），待砝碼穩(wěn)定后再按“確定”鍵即校準好了**個點；同理再校準第三個點，也可只校準2個點，當校準完第2個點后若不想再校準第3個點了，則只需按一下“取消”鍵即可退出校準模式，然后再按“確定”鍵退回到“測試參數(shù)設置界面”即完成了校準。
注意：如果校準全部3個點，則校準過程中加砝碼的重量必須依次增大，而且加砝碼過程中屏幕上*上一行顯示的AD值也必須一直變大，如果發(fā)現(xiàn)加砝碼時AD值在減小，則需要將力傳感器的兩根信號線的接線調(diào)換；如果只校準2個點，則沒有此限制。
另外，對于已校準好的機子*好能將校準數(shù)據(jù)（上圖中的2～6項）記錄下來，這樣如果以后的使用過程中誤操作修改了校準數(shù)據(jù)，只需將記錄的數(shù)據(jù)重新輸入即可恢復正常，不需再重新用砝碼或校準儀校準。
2.6材料試驗機系統(tǒng)參數(shù)設置界面二
鍵“0” ：兩點位移系數(shù)設置，此值為旋轉(zhuǎn)編碼器每250個脈沖對應的位移值(例如:若絲杠螺距為5mm,編碼器線數(shù)為1000,則位移系數(shù)為250÷1000×5=1.25mm)；
鍵“1” ：全程位移系數(shù)設置，此值為旋轉(zhuǎn)編碼器每250個脈沖對應的位移值；
鍵“2” ：零值力設置，它是為防止力值為0時的飄移而設置的，當實際采集到的力值小于此值時則認為它是0；
鍵“3” ：校準密碼更改；
鍵“4” ：按此按鍵后再按“Shift”鍵切換選擇控制的電機的類型，共有“直流”、“變頻”、“伺服”可供選擇。直流和變頻實際上是一樣的，都是以電壓輸出的方式控制電機，而“伺服”則是以頻率輸出的形式控制伺服電機，當此處的選擇發(fā)生了變化時，必須斷電再上電以重新啟動本測控儀來使本次更改生效；
鍵“5” ：速度閉環(huán)控制選擇。請在將此項選為“否”的情況下將速度和全程位移都校準完畢，然后才可以選此項為“是”。因為速度閉環(huán)是通過檢測全程位移來實現(xiàn)的，因此板子上全程位移通道必須接有編碼器且全程位移必須準確，在此項選為“是”的情況下全程位移的精度將直接影響到測試速度的精度。如果全程位移通道沒有接編碼器，則此項不管選為“是”還是“否”都將不起任何作用。
鍵“Shift”：切換進入“系統(tǒng)參數(shù)設置界面一”；
鍵“取消”：返回到“測試參數(shù)設置界面”；
鍵“確定”：返回到“測試參數(shù)設置界面”。
2.7 材料試驗機測試的過程
1．接上電源，開機，進入到“測試界面”；
2．按“取消”鍵退回到“測試參數(shù)設置界面”進行如下參數(shù)的設置（如需更改）；
2．1 按“3” 鍵選擇測試模式，若為“定載荷”則輸入定載荷值；若為“定位移”則輸入位移值；
2．2 按“0” 鍵設置初始值的大小，用戶可根據(jù)被測試材料的特性估計此值，一般不能為設為0，否則可能在測試剛開始時造成達到斷點比率或是誤判斷裂而停機；
2．3 按“1” 鍵設置斷點比率的值；
2．4 設置標矩，寬度，厚度等試樣信息；
2．5 如果需要，設置定伸率、定荷等值；
2．6 按“1” 鍵設置試驗速度；
2．7 按“2” 鍵設置回位速度；
2．8 按“3” 鍵選擇是否在每次測試完后機臺自動回位；
注:以上設置順序可任意更改。
2．8 按“確定”或“取消” 鍵進入“測試界面”；
3．按“上升”或“下降”鍵調(diào)整機臺到合適位置，將被測試品放入夾具；
4．當夾持好被測試品后按“0”鍵置零，此時表示已準備好即將進入測試狀態(tài)；
5．按“上升”或“下降”鍵進行拉伸或壓縮試驗；
6．當力值大于“初始值”后屏幕的“測試1”中的“1”將閃爍顯示，表示已進入了“測試狀態(tài)”，此時刻位移值將被自動清零以重新開始計位移；
8．如果連接了微型打印機，測試過程中可按“7”鍵進行即時打印，將當前屏幕上顯示的“當前力”和“兩點位移”打印出來；
9．測試過程中若發(fā)生材料斷裂或是達到斷點比率則機臺會自動停止（將斷點比率設置為0％時是特例，不會自動停機），表示本次測試完成。另外也可按“停止”鍵手動停機，完成本次測試；
10．可按 “9”鍵回位，使機臺回到第5步按下“0”時刻的位置；
11．可按“4”鍵進入“查看界面”查看剛才完成的測試數(shù)據(jù)；
11．1 按“0”鍵切換顯示“查看界面1”頁面和“查看界面2”頁面；
11．2 如果已進行了多組測試則可按“Shift”鍵“＋方向”切換顯示不同測試組的數(shù)據(jù)；
11．3如果已進行了多組測試則可按“9”鍵“－方向”切換顯示不同測試組的數(shù)據(jù)；
11．4 可按“7”鍵將當前測試組的數(shù)據(jù)打印出來；
11．5 如果已進行了多組測試則可按“8”鍵將所有測試組的數(shù)據(jù)打印出來；
11．6 按“取消”或“確定”鍵退回到“測試界面”；
12．可按“Shift”鍵進入下一組試驗，屏幕中下方將顯示“測試2”，此后重復第5步及之后的步驟完成**組測試，一共*多可進行5組測試；
13．可隨時按下“5”鍵刪除當前顯示的測試組的數(shù)據(jù)；
14．可隨時按下“6”鍵刪除所有已完成的測試。
注意：同一測試組不可以進行兩次測試，否則將會發(fā)生覆蓋和重疊。
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