一種智能屏顯萬能試驗機控制系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，包括液壓萬能試驗機，液壓萬能試驗機上連接有用于測量其油壓以及用于測量試件位移變形量和拉伸變形量的傳感器模塊，傳感器模塊的輸出端連接有數據采集模塊，數據采集模塊的輸出端連接有屏顯控制器，屏顯控制器上還連接有用于控制液壓萬能試驗機的油泵油量的電液比例閥。實用新型極大的提高了設備性能，提高測試的精度，且易于實現和操作。
【專利說明】
一種智能屏顯萬能試驗機控制系統
技術領域
[0001]本實用新型屬于力學性能測試領域，具體涉及一種智能屏顯萬能試驗機控制系統。
【背景技術】
[0002]萬能試驗機就是測定材料性能的基本設備，主要用做各種材料的拉伸、壓縮、彎曲等力學性能試驗，可完成對材料的強度、塑性、彈性及韌性的檢測，這些基本力學性能指標是材料各種基本力學行為發生轉變時臨界狀態的度量，材料的力學性能就是用這些臨界狀態參數來評定的。目前，在項目工程中仍然存在很多傳統手動萬能試驗機，傳統萬能試驗機是人工調節油閥從而控制萬能試驗機工作，傳統的液壓萬能試驗機的測試手段落后，自動程度較低，測試精度較低，無法進行數據自動采集，處理缺少規范化、標準化的管理。隨著社會發展的需求，傳統萬能試驗機已經無法滿足人們現有的需求以及保證工程質量的要求，急需對試驗機進行標準化、信息化管理，對試驗機測控系統進行現代化設計改造，為提高設備的智能化水平，在原基礎上進行升級改造。利用傳感技術和數據采集技術，由微機對數據進行自動處理和打印輸出。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，以克服上述現有技術存在的缺陷，本實用新型極大的提高了設備性能，提高測試的精度，且易于實現和操作。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]—種智能屏顯萬能試驗機控制系統，包括液壓萬能試驗機，液壓萬能試驗機上連接有用于測量其油壓以及用于測量試件位移變形量和拉伸變形量的傳感器模塊，傳感器模塊的輸出端連接有數據采集模塊，數據采集模塊的輸出端連接有屏顯控制器，屏顯控制器上還連接有用于控制液壓萬能試驗機的油栗油量的電液比例閥。
[0006]進一步地，傳感器模塊包括用于測量液壓萬能試驗機油壓的壓力傳感器、用于測量試件拉伸變形量的變形傳感器以及用于測量試件位移變形量的位移傳感器。
[0007]進一步地，壓力傳感器安裝在萬能試驗機的油缸的進油口處，變形傳感器安裝用于夾持試件的夾具上，位移傳感器安裝在萬能試驗機的活動架上。
[0008]進一步地，屏顯控制器上設有能夠外接設備及拷貝實驗數據的USB接口。
[0009]進一步地，屏顯控制器上設有能夠連接外網的網線接口。
[0010]進一步地，數據采集模塊通過RS232串口連接至屏顯控制器。
[0011]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果:
[0012]本實用新型借助傳感器對液壓萬能試驗機實時采集信息，傳感器模塊采集到的信息通過數據采集模塊傳給屏顯控制器，屏顯控制器采用PID控制策略實現載荷的閉環控制，可實現恒速加荷、載荷保持、恒速卸荷等功能，加荷速度可任意設定，在屏顯控制器中實時顯示載荷一時間試驗曲線，試驗曲線可局部放大顯示。屏顯控制器可以自動計算并保存試驗結果數據，如最大力、抗壓強度等。該系統極大的提高了工作效率，實現了自動化操作，并使實驗數據更加可靠，采用屏顯控制器，不需要單獨給試驗機配置計算機屏顯控制器有USB插口，可以外接設備也可以拷貝實驗數據。采用該屏顯控制器大大節約了功能成本，操作簡單，自動化程度高。
[0013]進一步地，本實用新型在試驗機的進油口處增加三通管接頭，兩端接油管，中間接壓力傳感器，它能夠感受油缸油壓的變化，并以電壓的形式輸出，通過屏顯控制器處理，從而測量出油缸油液壓力的變化，近而獲得力信號。位移傳感器采用光電編碼盤的形式安裝在試驗機滑輪處，通過計算輸出拉伸試驗全過程的位移。變形傳感器則在試驗時裝夾在試件上，可準確測量試件的微小變形，通過壓力傳感器、變形傳感器以及位移傳感器分別測得實驗過程中的油壓值、拉伸變形量和位移變形量，通過采集的信息屏顯控制器再反饋調節電液比例閥控制油量的大小，實現了加載過程的恒速控制。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的液壓控制示意圖。
[0016]其中，1、油栗電機;2、油栗;3、過濾器;4、油箱;5、電液比例閥;6、油缸;7、數據采集模塊;8、壓力傳感器;9、變形傳感器;10、位移傳感器;11、屏顯控制器。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述:
[0018]參見圖1至圖2，一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，借助傳感器模塊對試驗機實時采集信息，傳感器模塊采集到的信息通過數據采集模塊7處理后傳給屏顯控制器11，試驗機油栗2出口的液壓油通過屏顯控制器11自動控制電液比例閥5進入油缸6，其中油栗2通過油栗電機I供電，利用數據采集模塊7輸出信號控制電液比例閥5開度，從而控制進入油缸6的流量和壓力，最終使加載速度保持在一定范圍內，從而實現自動化控制。試驗完成之后，通過屏顯控制器11可以打印實驗報表。極大的提高了設備性能，提高測試的精度，易于實現和操作。本系統包括液壓萬能試驗機、傳感器模塊、數據采集模塊7、屏顯控制器11;所述的傳感器模塊輸出的傳感信息給數據采集模塊7，數據采集模塊7采用24位高精度A/D進行高速采樣，實現對壓力或負荷的精確測量，完成數據的處理，數據采集模塊7通過RS232串口連接屏顯控制器U，所述的屏顯控制器11用于控制電液比例閥5實現對液壓萬能試驗機的自動化操作，電液比例閥5安裝在油栗2出口和工作油缸6進口之間，傳感器模塊包括壓力傳感器8、變形傳感器9、位移傳感器10，壓力傳感器8安裝在萬能試驗機的油缸6進油口處，變形傳感器9安裝在夾具上，位移傳感器10安裝在萬能試驗機的活動架上。
[0019]下面對本實用新型的操作過程作進一步詳細描述:
[0020]本實用新型主要包括萬能試驗機、傳感器模塊、數據采集模塊7和屏顯控制器11。傳感器模塊包括壓力傳感器8、位移傳感器10、變形傳感器9，在試驗機的進油口處增加三通管接頭，兩端接油管，中間接壓力傳感器8，位移傳感器10采用光電編碼盤的形式安裝在試驗機滑輪處，通過計算輸出拉伸試驗全過程的位移。變形傳感器9則在試驗時裝夾在試件上，可準確測量試件的微小變形。試驗機油栗2出口的液壓油通過屏顯控制器11自動控制電液比例閥進入油缸，利用數據采集模塊7輸出信號控制電液比例閥5開度，從而控制進入油缸6的流量和壓力。屏顯控制器11采用PID控制策略實現載荷的閉環控制，可實現恒速加荷、載荷保持、恒速卸荷等功能，加荷速度可任意設定，在屏顯控制器11中實時顯示載荷一時間試驗曲線，試驗曲線可局部放大顯示。屏顯控制器11自帶打印功能，在試驗結束后可以打印試驗報表。屏顯控制器11自帶網線接口，可以連接外網進行數據上傳。
[0021]本實用新型工作原理過程:首先在屏顯控制器11中選擇試驗類型，設定本次試驗的加荷速率，打開液壓萬能試驗機油栗2開關，油栗電機I帶動油栗2將液壓油從油箱4中經過過濾器3到電液比例閥5，屏顯控制器11控制電液比例閥5電流大小，試驗機油栗2出口的液壓油通過屏顯控制器11自動控制電液比例閥5進入油缸6，利用數據采集模塊7輸出信號控制電液比例閥5開度，從而控制進入油缸6的流量和壓力，最終使加載速度保持在一定范圍內，從而實現自動化控制。
[0022]本實用新型的特點是:
[0023]1、采用屏顯控制器11，不需要單獨給試驗機配置計算機，屏顯控制器11自帶打印功能，屏顯控制器11有USB插口，可以外接設備也可以拷貝實驗數據。采用該屏顯控制器11大大節約了功能成本，操作簡單，自動化程度高。
[0024]2、屏顯控制器11采用PID控制策略實現載荷的閉環控制，可實現恒速加荷、載荷保持、恒速卸荷等功能。
[0025]3、系統建立標準化數據庫，屏顯控制器11自帶網線接口，連接外網可以進行數據上傳。
[0026]4、系統能自動求取實驗結果，自動生成實驗報表，系統具有過載保護功能。
【主權項】
1.一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，包括液壓萬能試驗機，液壓萬能試驗機上連接有用于測量其油壓以及用于測量試件位移變形量和拉伸變形量的傳感器模塊，傳感器模塊的輸出端連接有數據采集模塊(7)，數據采集模塊(7)的輸出端連接有屏顯控制器(11)，屏顯控制器(11)上還連接有用于控制液壓萬能試驗機的油栗油量的電液比例閥(5)。2.根據權利要求1所述的一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，傳感器模塊包括用于測量液壓萬能試驗機油壓的壓力傳感器(8)、用于測量試件拉伸變形量的變形傳感器(9)以及用于測量試件位移變形量的位移傳感器(10)。3.根據權利要求2所述的一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，壓力傳感器(8)安裝在萬能試驗機的油缸(6)的進油口處，變形傳感器(9)安裝用于夾持試件的夾具上，位移傳感器(10)安裝在萬能試驗機的活動架上。4.根據權利要求1所述的一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，屏顯控制器(11)上設有能夠外接設備及拷貝實驗數據的USB接口。5.根據權利要求1所述的一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，屏顯控制器(11)上設有能夠連接外網的網線接口。6.根據權利要求1所述的一種智能屏顯萬能試驗機控制系統，其特征在于，數據采集模塊(7)通過RS232串口連接至屏顯控制器(11)。
【文檔編號】G05B11/42GK205644075SQ201620421169
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】王海英, 阮祺, 羅麗, 梁鵬, 常肖, 邱喜華, 呂東源
【申請人】長安大學