1、 WDW-20型微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī) 一、概述WDW-20型微機(jī)微機(jī)控制電子萬能試驗(yàn)機(jī)主要用于對金屬材料進(jìn)行拉伸、壓縮等強(qiáng)度測試。主機(jī)為單空間門式框架結(jié)構(gòu)，采用機(jī)械方式加載，由計(jì)算機(jī)對試驗(yàn)全過程進(jìn)行伺服控制，自動采集、處理、顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動繪制試驗(yàn)曲線和編輯試驗(yàn)報(bào)告，具有控制精度高、測量精確度高、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，是國內(nèi)對相對較小負(fù)荷金屬試樣進(jìn)行檢測應(yīng)用最多的機(jī)型。本產(chǎn)品依照GB/T 164912008電子式萬能試驗(yàn)機(jī)；GB/T 26112007試驗(yàn)機(jī)通用技術(shù)要求； GB/T 6825.1-2002靜單軸試驗(yàn)機(jī)的檢驗(yàn)第1部分：拉力和（或）壓力試驗(yàn)機(jī)測力系統(tǒng)的檢驗(yàn)與校準(zhǔn)設(shè)計(jì)與制造，整機(jī)由主機(jī)

2、、計(jì)算機(jī)控制測量系統(tǒng)等部分組成。二.主要功能1.進(jìn)行拉伸、壓縮等多種在伺服控制條件下精確試驗(yàn)；2.具有試驗(yàn)力、變形、位移三個(gè)控制通道及與之相對應(yīng)的試驗(yàn)力、應(yīng)力、變形、應(yīng)變、位移等多種控制方式，控制方式間可隨機(jī)/隨意切換；PID控制參數(shù)可在線調(diào)整。3.可進(jìn)行等速率試驗(yàn)力、等速率應(yīng)力、等速率變形、等速率應(yīng)變、等速率位移等試驗(yàn)和恒試驗(yàn)力、恒應(yīng)力、恒變形、恒應(yīng)變、恒位移等試驗(yàn)。加載速率為無極調(diào)速。4.可按照設(shè)定加載方式完成多種波形（正弦波、梯形波、三角波及組合波等）的低周循環(huán)測試。5.自動采集、處理、顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動測量被測材料的各種特征點(diǎn)；包括Fm、Rm、E、ReH、ReL、Rp0.2、Rt0.5

3、、A、Z等（注A斷后伸長率及Z斷面收縮率為輸入式）。6.自動繪制力位移、力變形、應(yīng)力應(yīng)變、力時(shí)間、位移時(shí)間等多種試驗(yàn)曲線，自動編輯試驗(yàn)報(bào)告并適時(shí)打印輸出。7.傳動平穩(wěn)，響應(yīng)快，噪聲低60dB(A)以下。8.配有RMC移動控制盒，方便于移動橫梁調(diào)整；具有快/慢、步進(jìn)等多種控制功能便于移動橫梁位置快速、精確調(diào)節(jié)。9.具有自動調(diào)零、自動標(biāo)定等功能。10.原始試驗(yàn)參數(shù)輸入。11.擁有功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫和多種接口格式供用戶選擇，幫助用戶實(shí)現(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)通訊。12.試樣手動夾緊。13.具有過壓、過流、活塞限位等多種保護(hù)措施。三.主要規(guī)格及技術(shù)參數(shù)1. 最大試驗(yàn)力： 20kN；2. 示值精度等級：0.5級；3.

4、試驗(yàn)力測量范圍：0.4%100%；4. 試驗(yàn)力示值相對誤差：±0.5%；5. 試驗(yàn)力分辨率：最大試驗(yàn)力的1/300000；6. 變形測量范圍：0.2%100%； 7. 變形示值相對誤差：±0.5%FS；8. 變形測量分辨力：0.001mm；9. 位移測量相對誤差：±0.5%FS；10.位移測量分辨力：0.001mm11.力控速率調(diào)節(jié)范圍： 0.01%10%FS/S；12.力控速率相對誤差：1%設(shè)定值；13.變形速率調(diào)節(jié)范圍：0.02%10%FS/S；14.變形測量相對誤差：±0.5%FS；15.位移速度調(diào)節(jié)范圍：0.005500mm/min；16.變形、

5、位移控制相對誤差：1%設(shè)定值17. 恒力、恒變形、恒位移控制范圍：1%100%；18.恒力、恒變形、恒位移控制精度：設(shè)定值10%FS時(shí)，設(shè)定值的±0.1%以內(nèi)；設(shè)定值10%FS時(shí)，設(shè)定值的±1%以內(nèi)；19.有效拉伸空間：500mm20.有效拉伸寬度：420mm21.主機(jī)外型尺寸（長×寬×高）：900×470×1820（mm） 22.凈重：300kg四.工作環(huán)境1.室溫: 1035；2.濕度: 80%；3.在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上水平安裝；4.在無振動、無腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中；5.工作電源：三相380V±10 50HZ6.計(jì)算機(jī)電源：單相

6、220V±10% 50HZ 單獨(dú)接入五、主要結(jié)構(gòu)（一）、主機(jī)主機(jī)為門式預(yù)應(yīng)力框架、單空間結(jié)構(gòu)。主機(jī)主要構(gòu)如下：1.主機(jī)框架；采用型鋼制作，表面經(jīng)過鈍化、底漆、面漆等工藝處理。2.滾珠絲杠副；采用德國霹西公司產(chǎn)滾球絲杠副，以確保無間隙傳遞和控制精度。雙套滾珠絲杠安裝框架內(nèi)兩側(cè)，上端與上橫梁軸承連接，滾珠螺母與中部活動橫梁固定連接，下端與框架臺面下部兩端帶輪連接，帶輪旋轉(zhuǎn)帶動滾珠絲杠旋轉(zhuǎn)，使中橫梁升降產(chǎn)生拉力或壓力。利用中橫梁快速升降還可以調(diào)節(jié)試驗(yàn)空間。3.傳動系統(tǒng)；安裝于工作臺下部，由同步齒形帶及同步齒形帶輪所組成，此種傳動系統(tǒng)可有效地消除傳動過程中的間隙和滑移現(xiàn)象，確保控制的精確性。

7、系統(tǒng)采用二級減速，由兩根同步齒形帶和五個(gè)同步帶輪組成。本機(jī)不應(yīng)用減速機(jī)，采用傳動系統(tǒng)直接減速方式，此種減速方式的優(yōu)勢有兩點(diǎn)：一是低噪音，二是免維護(hù)。4.橫梁；分為上橫梁和中橫梁，采用中型厚度的碳鋼鋼板制作，上橫梁為固定橫梁，安裝于主機(jī)的最上端。中橫梁為活動橫梁，通過滾珠螺母與滾珠絲杠連接。中橫梁也是加載的關(guān)鍵部件，傳感器安裝于中橫梁的下端，各種試驗(yàn)附具的一端也都懸掛于中橫梁之上，中橫梁升降即可產(chǎn)生拉力和壓力。5.夾頭體；拉伸試驗(yàn)用楔形結(jié)構(gòu)，采用鑄鋼件毛坯加工而成，一側(cè)封閉，另一側(cè)用于安裝滑動卡板和夾塊，表面電鍍。分為上部夾頭體和下部夾頭體，上部夾頭體與活動橫梁上所安裝的傳感器連接，下部夾頭體與

8、工作臺連接。6.RMC移動控制盒；用于在調(diào)整試驗(yàn)空間時(shí)操作移動橫梁快速升降，具有快/慢、步進(jìn)等多種操作方式，可自由吸附粘貼于主機(jī)易于操作的部位。7.框架支柱；四根支柱采用碳鋼鋼管制作，兩根為一組，安裝于滾珠絲杠的外側(cè)，上、下兩端分別與上橫梁和工作臺固定連接，主要用于加強(qiáng)框架支撐和安裝表面扣板。8.防塵罩；安裝于門式框架的內(nèi)側(cè)，用于防止?jié)L珠絲杠受到粉塵侵害。9.外罩；采用鋁合金及彩鋼等材料制作，主要用于對局部機(jī)體內(nèi)部進(jìn)行遮蓋，使機(jī)器外型得以美觀，另外對局部機(jī)體內(nèi)部也可以起到保護(hù)作用。（二）、計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測控系統(tǒng)主要由測控軟件、硬件、伺服電機(jī)及驅(qū)動器、負(fù)荷傳感器、編碼器及計(jì)算機(jī)、打印機(jī)所組

9、成。1.測量控制軟件；是試驗(yàn)機(jī)的操作系統(tǒng)，主要編制依據(jù)是GB/T 228-2002金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法；GB/T 7314-2005金屬材料室溫壓縮試驗(yàn)方法；GB/T 8653-1988金屬楊氏模量、弦線模量、切線模量和泊松比試驗(yàn)方法；SL/235-1999土工合成材料測試規(guī)程；GB/T 528-2009硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測試；GB/T 1701-2001硬質(zhì)橡膠拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率的測定；GB/T 15048-1994硬質(zhì)泡沫塑料壓縮蠕變試驗(yàn)方法；GB/T 8804-2003熱塑性管材拉伸性能測定；QB/T 2854-2007塑料土工格柵蠕變試驗(yàn)及評價(jià)方法；GB181

10、73.1-2006高分子防水材料-片材等三十余種標(biāo)準(zhǔn)。采用VC+語言編程，可在WindowsXP等多種操作系統(tǒng)下工作。特點(diǎn)如下：a.支持同時(shí)最多配置4個(gè)力傳感器，8個(gè)變形傳感器(電子引伸計(jì))，用戶可根據(jù)需要隨時(shí)更換；b.程序采用開放的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義，標(biāo)準(zhǔn)配置包含國標(biāo)GB/T 228-2002、GB7314-2005等三十余種試驗(yàn)方法，可根據(jù)用戶要求定制特殊的試驗(yàn)方法；C.同時(shí)記錄力-時(shí)間，變形-時(shí)間，力-變形和力-位移試驗(yàn)曲線，可隨時(shí)切換觀察，任意放大縮小，水平或垂直移動，實(shí)時(shí)高速采樣；d.采用人機(jī)交互方式分析計(jì)算測試材料的機(jī)械性能指標(biāo)，在自動分析的基礎(chǔ)上，還可以人工修正分析結(jié)果，提高分析的準(zhǔn)

11、確性；e.試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫管理方式，自動保存所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線；f.提供多種報(bào)表打印接口，用戶可根據(jù)需要編輯任何格式的報(bào)表，并打印輸出；g.MaxTest軟件包還包含其他工具軟件，如調(diào)試工具箱、批量處理程序等； h.保留數(shù)據(jù)接口，可直接連接企業(yè)（試驗(yàn)室）的綜合信息管理網(wǎng)絡(luò)。主窗口是程序的控制中心，它負(fù)責(zé)管理各個(gè)功能窗口和系統(tǒng)模式的切換，并顯示試樣的基本信息和試驗(yàn)控制狀態(tài)信息，這個(gè)窗口始終位于屏幕最上面。菜單包括系統(tǒng)、模式、設(shè)置、調(diào)整、工具、窗口、幫助。系統(tǒng)：軟件退出操作。模式：a.試驗(yàn)：切換到試驗(yàn)控制界面；b.分析：切換到數(shù)據(jù)分析界面；c.退出：退出控制系統(tǒng)。設(shè)置：a.選擇力傳感器：選擇當(dāng)前

12、正在使用的力傳感器；b.選擇引伸計(jì)：選擇當(dāng)前正在使用的引伸計(jì)；c.系統(tǒng)設(shè)置：返回和設(shè)置系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)；d.分析設(shè)置：返回和設(shè)置分析參數(shù)。調(diào)整：a.硬件調(diào)零：調(diào)整力傳感器和引伸計(jì)硬件零點(diǎn)；b.力傳感器檢定：修正力傳感器的放大倍數(shù)；c.引伸計(jì)檢定：修正引伸計(jì)的放大倍數(shù)；d.放大器自校正：檢查和校正放大器的放大倍數(shù)；e.調(diào)試參數(shù)。 工具：a.檢定紀(jì)錄：檢定時(shí)的讀數(shù)紀(jì)錄和打印工具；b.控制觀察：直接觀察控制調(diào)節(jié)過程的工具；c.添加試驗(yàn)類型：通過升級文件擴(kuò)充試驗(yàn)類型；d.用戶自定義項(xiàng)目：用戶自己修改數(shù)據(jù)項(xiàng)目的工具；e.保存調(diào)試參數(shù)文件：將所有調(diào)試參數(shù)和上一次的控制調(diào)節(jié)過程保存為一個(gè)文本文件，在系統(tǒng)出現(xiàn)異常

13、情況時(shí)，用戶可將這個(gè)文件發(fā)送給系統(tǒng)供應(yīng)商作為故障分析的依據(jù)。窗口：a.排列子窗口：以主窗口為中心，重新排列其他窗口；b.屏幕居中：界面居中顯示；c.移到屏幕左上角：界面移到屏幕左上角顯示。幫助：a.關(guān)于：顯示執(zhí)行程序版本和控制驅(qū)動類型、版本等相關(guān)信息，以及MaxTest程序的升級修改內(nèi)容；b.注冊：返回當(dāng)前注冊狀態(tài)以及用戶重新注冊；狀態(tài)欄顯示試驗(yàn)過程中試樣和控制的相關(guān)信息；狀態(tài)欄分為左右兩部分，左邊顯示當(dāng)前控制相關(guān)的詳細(xì)信息，如速度等。右邊顯示試樣的相關(guān)信息，主要是試樣面積和編號。工具欄提供一些快捷操作，a.試驗(yàn)：切換到試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑籦.分析：切換到分析模式；c.清零：將力、變形和位移一起清零；d

14、.數(shù)據(jù)板：選擇試驗(yàn)類型和顯示數(shù)據(jù)板；e.前翻：向前移動紀(jì)錄；f.后翻：向后移動紀(jì)錄。力和變型顯示板：負(fù)荷測量顯示值根據(jù)示值的大小自動規(guī)約。當(dāng)試驗(yàn)重新開始，峰值會自動清零，也可點(diǎn)擊峰值清零按鈕清零。變形測量顯示值據(jù)示值的大小自動規(guī)約。位移顯示板：即位移測量顯示值。曲線顯示板：曲線顯示窗口在試驗(yàn)過程中，實(shí)時(shí)顯示測量曲線，在瀏覽歷史數(shù)據(jù)時(shí)，同步顯示對應(yīng)的歷史曲線；在分析時(shí)，提供用戶在線分析的功能。a.曲線類型選擇：系統(tǒng)在試驗(yàn)開始后，同時(shí)紀(jì)錄四根曲線，用戶可根據(jù)需要選擇觀察其中的一種類型的曲線；b.曲線工具欄：曲線工具欄包含曲線觀察和處理的工具；c.曲線顯示區(qū)域；d.曲線顯示刻度值，隨曲線的縮放和移動

15、而改變；e.曲線垂直（水平）縮放和定位：曲線可以單向（水平或垂直）放大和縮小。并可以用滑塊拖動顯示曲線。拖動方式有三種：小幅移動：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊滑動條兩端箭頭，可以移動當(dāng)前曲線顯示范圍的1/10；翻頁：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊滑動條的空白處，可以直接翻過一頁；任意：直接用鼠標(biāo)拖動滑塊到位后松開即可； 控制板：控制方式選擇卡片:包括a.位移：閉環(huán)（開環(huán)）位移控制方式；b.負(fù)荷：閉環(huán)力（應(yīng)力）控制方式；c.變形：閉環(huán)變形（應(yīng)變）控制方式；d.拉伸：典型金屬拉伸自動程控方式；e.程控：可編程序控制方式。試驗(yàn)控制中心： 橫梁上下運(yùn)動時(shí)，可能是正在試驗(yàn)，也可能只是調(diào)整一下位置。因此，為了區(qū)分兩者，系統(tǒng)將控制分為試驗(yàn)狀態(tài)和

16、非試驗(yàn)狀態(tài)。左上角的第一個(gè)按鈕就是切換用的“調(diào)整位置”按鈕，彈起時(shí)，系統(tǒng)即認(rèn)為當(dāng)前是試驗(yàn)狀態(tài)（如圖），后面兩個(gè)按鈕表示試驗(yàn)的“開始”和“停止”。“調(diào)整位置”按鈕按下時(shí)，系統(tǒng)即認(rèn)為是非試驗(yàn)狀態(tài)，這時(shí)控制板界面也將有所變化（如圖），我們可通過“上升”和“下降”按鈕來控制橫梁的移動，按下“復(fù)位”按鈕，系統(tǒng)將自動回到位移顯示為0的位置（可能上升，也可能下降，以上次位置為準(zhǔn)），并自動停止。位移控制：位移控制以位移為控制指標(biāo)進(jìn)行控制，單位為mm/min(毫米/分鐘)。力控制：力控制以試驗(yàn)力或應(yīng)力為控制指標(biāo)進(jìn)行控制，單位為kN/s和Mpa/s。恒試驗(yàn)力控制在力速度檔位中選擇一個(gè)固定速度值。變形控制：以變形為

17、控制指標(biāo)進(jìn)行控制，單位為mm/s和%/s。拉伸控制：常規(guī)的金屬拉伸試驗(yàn)是平時(shí)做得最多的試驗(yàn)，因此，系統(tǒng)將金屬拉伸控制單獨(dú)列出，方便用戶。自定義程序控制：該模式下系統(tǒng)將按照用戶自己編制的程序進(jìn)行控制。數(shù)據(jù)板：數(shù)據(jù)板窗口：試件數(shù)據(jù)到測試數(shù)據(jù)，再到分析數(shù)據(jù)，這個(gè)過程顯示都在數(shù)據(jù)板上體現(xiàn)。從系統(tǒng)菜單或工具欄都可以調(diào)出數(shù)據(jù)板。數(shù)據(jù)板工具欄：包含了數(shù)據(jù)操作的全部功能，左到右包括新建、打開、保存、刪除和打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)。a.新建：調(diào)出新建試樣信息窗口，這是試驗(yàn)開始的第一步；b.打開：依照特定的查詢條件，調(diào)出歷史數(shù)據(jù)；c.保存為數(shù)據(jù)庫格式：將測試曲線或者用戶對數(shù)據(jù)的任何改動保存到數(shù)據(jù)庫中；d.保存為文件格式：以文

18、本文件格式將測試曲線或者用戶對數(shù)據(jù)的任何改動存盤；e.打印：將當(dāng)前記錄數(shù)據(jù)以設(shè)置好的報(bào)表格式打印輸出。分析板：試驗(yàn)完成以后，程序會自動分析測試曲線，從而得到分析結(jié)果，而分析板記錄了分析的過程，供用戶察看。調(diào)試參數(shù)窗口：本測試系統(tǒng)可以通過軟件數(shù)字精確調(diào)整負(fù)荷和變形每檔的采樣顯示值，這些調(diào)整參數(shù)在系統(tǒng)出廠時(shí)已經(jīng)配置好。選擇試驗(yàn)類型：點(diǎn)擊工具欄上“數(shù)據(jù)板”按鈕旁的下拉箭頭，在出現(xiàn)的試驗(yàn)類型列表中選擇合適的項(xiàng)目。輸入試件信息：將待檢的試件信息輸入計(jì)算機(jī)，所有的試件信息和測試數(shù)據(jù)，MaxTest程序都保存在同一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件中。在這個(gè)數(shù)據(jù)庫中，一個(gè)試驗(yàn)數(shù)據(jù)保存為一條記錄。用戶在模板輸入頁面輸入試驗(yàn)的一些相

19、關(guān)信息，如試件批號、試件編號、試驗(yàn)日期、試驗(yàn)人、試件形狀和尺寸、So（橫截面積）、Lo（原是標(biāo)距）等。用戶也可以直接打開右邊列表中保存的試件模板文件，而不用再一一輸入；用鼠標(biāo)點(diǎn)擊模板名稱，那么，這個(gè)模板所包含的試件內(nèi)容就會直接填入。填完試件信息后，也可以點(diǎn)擊頁面右邊的保存模板按鈕，將所填的數(shù)據(jù)另存為模板文件。打開歷史數(shù)據(jù)：用于接續(xù)試驗(yàn)。試驗(yàn)操作：對于簡單的操作，用戶可以選擇單一控制模式來做試驗(yàn)，比如位移或力控制，選擇其中的一種控制模式，確定控制速度。如果是復(fù)合控制，以標(biāo)準(zhǔn)金屬拉伸試驗(yàn)為例，用戶在選擇拉伸控制模式以后，還必須設(shè)置一些必要的控制參數(shù)。結(jié)果保存：當(dāng)一次測試完成停止后，程序會自動分析數(shù)

20、據(jù)，并自動保存試驗(yàn)曲線和分析結(jié)果數(shù)據(jù)分析：試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)會自動分析試驗(yàn)曲線，在力-變形曲線上標(biāo)出各標(biāo)志點(diǎn)，同時(shí)，將分析結(jié)果發(fā)送到數(shù)據(jù)板，這時(shí)，用戶可以直接在數(shù)據(jù)板看到分析結(jié)果。如果用戶對分析結(jié)果不滿意，這時(shí)可以進(jìn)行人工修正。報(bào)告打印：試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析完畢后，接下來就可以打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)了。我們先顯示數(shù)據(jù)板，它的工具欄上有個(gè)打印按鈕，選擇它，就可以將當(dāng)前試驗(yàn)曲線和分析結(jié)果等試驗(yàn)數(shù)據(jù)打印出來。2.硬件系統(tǒng)；即PCI板卡，安裝于計(jì)算機(jī)主機(jī)擴(kuò)展槽內(nèi)，主要采用高集成芯片制造，集采集、放大、A/D轉(zhuǎn)換為一體，是控制測量系統(tǒng)的核心部件，應(yīng)用24位轉(zhuǎn)換器，具有很高的分辨力。3.伺服電機(jī)及驅(qū)動器：安裝于主機(jī)工作臺下部，采用臺灣產(chǎn)臺達(dá)品牌伺服電機(jī)，功率：0.4kW，并使用與之相匹配的臺灣產(chǎn)同品牌驅(qū)動器，該伺服電機(jī)與驅(qū)動器組合，具有調(diào)速范圍寬、精度高的優(yōu)勢，為國內(nèi)廣泛應(yīng)用的品牌之一。4.負(fù)荷傳感器；采用20kN輪輻式負(fù)荷傳感器、精度等級為0級，即是力信號采集元件，也是試驗(yàn)力控制元件。通道頻帶寬度達(dá)18Hz，所測得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和曲線真實(shí)。5.編碼器；2500pp,分辨力0.001mm, 測量范圍相同于活動橫梁的行程,是近些年才普遍應(yīng)用的傳統(tǒng)位移傳感器換代品，光柵信號輸出，即是位移測量元件，也是位移控制元件。6.引伸計(jì)；應(yīng)變電阻式，標(biāo)距50mm、變形量5mm。即是變