拉力試驗機原理介紹
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發(fā)布日期: 2021-04-21 10:43:03
拉力試驗機原理介紹
拉式試驗機的應用非常廣泛,是現(xiàn)代技術和機械傳動技術相結合的產物,是充分發(fā)揮機電特性而構成的大型精密測試儀器,可進行拉伸、壓縮、彎曲、穿刺、剪切彈性模塊等許多性能測試,且具有廣泛的測量范圍,精度高,反應快等。老化試驗箱是環(huán)試行業(yè)中的一種產品總稱,老化試驗箱包含:臭氧老化、紫外老化、氙燈老化、換氣式熱老化、高溫老化、鹽霧腐蝕老化…等眾多老化試驗方式。是人工環(huán)境氣候試驗方法中較重要的一種。冷熱沖擊試驗箱根據(jù)用戶要求設計制造,適用于航空、航太、軍工、艦船、電工、電子等產品整機及零部件的高低溫沖擊試驗及高溫或低溫環(huán)境下的貯存和試驗。電子萬能試驗機專門針對高等院校、科研院所而設計的新一代雙空間微機控制電子萬能試驗機??煽?、高效,可實時記錄和打印測試數(shù)據(jù),提供直觀、專業(yè)的分析數(shù)據(jù)
拉制試驗機由測量系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和計算機結構組成。
一.測量系統(tǒng)
1.力值的測量
測量由稱重傳感器、放大器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實現(xiàn)。最常用的稱重傳感器是應變式傳感器。
所謂應變片傳感器,是由應變片、彈性元件和一些附件(由補償元件、保護罩、接線插座和加載部件組成)組成,能把一定的機械量轉變成電氣量輸出的裝置。
應變片式的拉、壓力以及傳感器技術國內外不同種類數(shù)量繁多,主要有一個筒狀力傳感器、輪輻式力傳感器、S雙連孔型系統(tǒng)傳感器、十字梁式傳感器等類型。
從材料力學上得知,在小變形條件下,一個彈性元件某一點的應變與彈性元件所受的力成正比,也與彈性的變形成正比。以S型傳感器為例,當傳感器受到拉力P的作用時,由于彈性元件表面粘貼有應變片,因為彈性元件的應變與外力P的大小成正比例,故此將應變片接入測量電路中,即可通過測出其輸出電壓,從而測出力的大小。
對于傳感器,通常使用差分全橋測量,并采用粘貼的應變高克斯形成橋路。
R1、R2、R3和R4實際上是四個(或八個)電阻相等的應變片,即R1=R2=R3=R4。當傳感器在外力(張力或壓力)的作用下,傳感器的彈性元件產生應變并改變電阻值。變化值分別為△R1△R2、△R3和△R4。原來的平衡電橋現(xiàn)在不平衡,電橋電路有電壓輸出△E
則△e=[r1r2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U
其中u是外部電源橋的電壓
進一步簡化為△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U
取代Ri/Ri-Ki的高層是E-UK/4(1-2-3-4)
總之,外力P引起傳感器中變壓器的變形,導致電橋的不平衡,從而引起傳感器輸出電壓的變化。我們可以通過測量輸出電壓的變化來知道力的大小。
一般來說,傳感器的輸出信號非常微弱,通常只有幾毫伏,如果直接測量這個信號,是非常困難的,不能滿足高精度測量的要求。