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材料试验机基础知识有哪些

2020.6.24

一、常见试验机种类
目前市场上常见的试验机有两大系列
电子系列
液压系列
它们的性能各异,优缺点并存,各有各的用户群体
1、电子材料试验机
常规电子试验机主要采用伺服电机作为动力源,丝杠、丝母作为执行部件,实现试验机移动横梁的速度控制,它的试验速度范围可进行调整,以岛津AGS-X系列为例,它的试验速度可达0.001mm/min-1000mm/min(无极设定),试验速度可按需要而定。这是液压类试验机无论如何也实现不了的。随着电子技术的发展及伺服电机性能的提高,电子所采用的电机从早期的直流伺服电机到现在的更多的采用交流伺服电机,从早期的功率元件选用可控硅进行移相触发控制到今天的采用多种功率模块实现脉宽调制控制,电子的性能有了质的飞跃,人们心目中的电子故障率高,性能较差的情况已经不复存在了。由于常规电子采用速度控制,因而对系统刚度的要求不高,这样就为小吨位试验机的实现创造了有利的条件。从目前国际、国内的情况看,一吨以下试验机基本上都为常规的电子类试验机。它的用途zui广,性价比zui高
液压材料试验机
液压材料试验机主要采用简易高压油源作为动力源,手动调整阀作为控制元件,并进行人工手动实现加载,因而,它属于开环控制系统。由于受油源流量及主机结构的限制,它的油缸活塞行程较小,常见的一般在300mm左右,它的试验速度一般也较小。受价格因素的影响,测力传感器一般采用压力传感器(大吨位基本采用压力传感器)。因而,精度较低,量程较小,一般精度为1级或2级,量程一般为4%-100%F.S。受油缸摩擦力的影响,吨位一般很难做到很小,国内zui小为5T。但由于它所特有的低价及大吨位的特点,目前,在成品检验、单一材料指标的测试中还在大量使用 

1、拉力试验机量程选择;
根椐试验材料的zui大载荷选择所需要的试验机zui大载荷(即量程),推荐材料试验载荷在试验机量程的70%——90%左右为佳,这样既保证了试验的分辨率也可以延长试验机的使用寿命。
2、拉力试验机精度等级选择; 
目前国内试验机的精度普遍使用1级和0.5级两种,对于一般的材料试验选择1级的试验机完全足够,没有必要多花钱提高精度,对于科学研究和材料分析就需要0.5级精度的试验机;其实对于0.5级和1级精度的试验机在技术上差别并不明显,校验的方法和手段基本是一样的,这是修正点的不一样上,随着传感器技术的发展,传感器元件的线性度己经达到一个很高的水准,只要测量电路没有缺陷,抗干扰性能好的话,所有的试验机都会达到0.5级的精度是没有问题的,对于电测己经远远超出了0.5级的限定,国家标准定义的相对误差有待商榷。
3、拉力试验机分辨率和动态性能(带宽)选择;
分辨率是试验机的一个重要参数,合适的分辨率将有利于测量的解析度,测量出较小的分度,有效分辨率和动态性能是一对矛盾,一味的提高有效分辨率是以牺牲动态性能(带宽)为代价的,带宽的降低地直接导致的结果是材料屈服波动不明显甚至出现屈服就是一个平台的现象,所以在选型也要对这对参数进行有效的考虑。
4、拉力机同步性能选择;
材料试验采集的数据是在同一时刻的材料的载荷和变形,如果二者不同步就会出现载荷朝前干变形或者变形朝前干载荷的显现,对于在进回程测量弹性材料时出现同一个载荷对应两个变形的问题,进回程曲线不重合的现象。




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