材料試驗機（伺服控制）

一、功能用途：

材料試驗機也叫拉力機主要適用于對金屬、非金屬及復合材料的拉伸、壓 縮、彎曲、剪切、撕裂、剝離等力學性能的測試，還可以實現恒應力、恒應變、蠕變、松弛、軸向、徑向等多閉環試驗?？筛鶕礼B、JIS、ASTM、DIN等標準自動求出抗拉強度、屈服強度、伸長率、定伸長應力、定應力伸長、彈性模量等參數。

二、依據標準：

本試驗機根據《電子式試驗機》GB/T 16491-1996標準制造。

本試驗機根據GB/T12160-2002《單軸試驗用引伸計的規定》

GB/T16825-1997《拉力試驗機的檢驗》進行檢定和驗收。

GB/T16491-2008 《電子式試驗機》

JJG139-1999《電子式試驗機檢定規程》；

GB/T228-2010 GB14214-2003測試標準

三、 性能特點：

1．精美雅致的外觀設計。我公司多年來一直非常注重產品的外觀造型，開發出許多可與國外機型相媲美的產品.部分試驗機已取得國家外觀保護。

2．關鍵零部件。采用國際，如松下伺服系統，傳力載荷傳感器等。

3．圓弧齒形同步帶的行星減速系統，具有效率高、壽命長、噪音低、免維護的優點。采用純數字的鎖相環脈沖控制模式，無飄零、無失調。

4．采用高精度滾珠絲杠加載。加載平穩，試驗機的壽命長，長期穩定性好且節能。

5．多種保護措施。如功率環節的各種電氣保護，軟件部分的超載，超位移保護，機械強制安全限位保護等。

6．簡單、可靠，功能強大的用戶操作界面。

7．開放的數據結構，無論是結果參數還是過程數據都允許用戶隨機調用，對科研與教學非常有利。

8．用戶自編輯報告功能。數據可方便的導入EXCEL表格，方便用戶后期處理。

四、試驗機結構及工作原理：

1． 結構：

1）微機控制電子試驗機采用雙柱型龍門式結構，下部：拉伸：壓縮、彎曲。

2）高精度精密滾珠絲杠：驅動中橫梁上下移動，傳遞負荷

3）同步齒形帶行星減速系統：帶動絲杠轉動加載

2． 工作原理：

伺服電機驅動同步行星減速系統和高精度精密滾珠絲杠帶動活動橫梁上、下移動，施加載荷，完成各種試驗。

3、測量系統：

負荷、變形和位移都為閉環控制，見如下示意圖。

① 負荷測量

采用進口高穩定度、高精度應變式進口負荷傳感器，配備測量控制器，傳感器的負荷測量范圍均分為200000個碼字，確保測力精度優于示值的±0.5%，如有特殊要求，可同時標定多個傳感器，實現寬范圍的負荷測量，且能實現應力、應變、位移全閉環控制。

② 變形、位移測量

△ 小變形（斷裂伸長率小于50%）測量采用電子引伸計和A/D轉換電路實現，測量精度±0.5% ，分辯率為0.005mm。如有特殊要求，可同時標定和識別多只電子引伸計（用于金屬材料 需要另外選購件）。

△配置大變形測量裝置可對塑料、橡膠等材料的斷裂伸長率進行測試?？膳渲酶叩蜏叵涞雀綄傺b置。(用于橡膠材料需要另外選購件）。

△ 活動橫梁位移測量采用日本高精度光電編碼器，采用交流伺服高速系統控制，調速方式為計算機控制任意設定，手動設定活動橫梁行程。精度為±0.5% ，分辨率為0.001mm。

4．傳動系統：

采用全數字式交流伺服控制器控制高精度、高響應頻率的松下交流伺服電機，聯接松下行星減速系統，通過同步齒形帶帶動絲杠轉動加荷，保證傳動系統效率高，噪音低，傳動平穩，傳動精度高，工作壽命長，并保證速度精度在±0.5%以內。

5．主機框架：

采用立柱固定上橫梁及工作臺面構成框架結構，由兩根高精度預應力無間隙的滾珠絲杠驅動中橫梁上下移動，傳遞負荷，結構合理，剛性及穩定性好，在高速加載下加載平穩，使用壽命長，豪華鋁合金外殼，美觀大方。

6．微機軟件系統：

采用聯想或戴爾計算機作為主控機，完成整機試驗的設定、工作狀態控制、數據采集、運算處理、顯示打印試驗結果等功能，配有試驗機專用WindowsXP中英文版智能化軟件包，可根據國家標準、國際標準或用戶提供的標準測量和判斷各種材料試件的各種性能參數，并對試驗數據進行統計和處理；然后輸出各種要求格式的試驗報告和特性曲線圖樣。

7.軟件性能：

五 軟件介紹：

一、 軟件特點

1、 一臺主機可以同時最多配置4個力傳感器，量程從5kN—2000kN，用戶可根據需要隨時更換；

2、 一臺主機可以最多配置8個變形傳感器(電子引伸計)，用戶可根據需要隨時更換；

3、 程序采用開放的數據庫結構定義，標準配置包含國標GB228-87、GB/T228-2002、GB7314-87等試驗方法，可根據用戶要求定制特殊的試驗方法；

4、 分檔或不分檔數碼顯示拉試驗力和壓試驗力及峰值，精度為每檔量程20%開始示值的±1%(分檔)或全量程的2%示值的±1%(不分檔)，可自動標定；

5、 分4檔或不分檔數碼顯示變形，精度為每檔量程20%開始±0.5%FS(分檔)或全量程的2%示值的±0.5%(不分檔)，可自動標定；

6、 同時記錄力-時間，變形-時間，力-變形和力-位移試驗曲線，可隨時切換觀察，任意放大縮小，水平或垂直移動，實時高速采樣；

7、 采用人機交互方式分析計算測試材料的機械性能指標，試驗結束時自動計算彈性模量、屈服強度、非比例伸長應力等(試驗方法不同，分析的數據也會不同)，在自動分析的基礎上，還可以人工干修正分析結果，提高分析的準確性；

8、 試驗數據采用數據庫管理方式，自動保存所有試驗數據和曲線；

9、 提供多種報表打印接口，用戶可根據需要編輯任何格式的報表，并打印輸出；

10、 MaxTest軟件包還包含其他工具軟件，如調試工具箱、批量處理程序等，它們都提供了很多實用和強大的功能（本手冊也包含它們的使用說明）。

11、 保留數據接口，可直接連接企業（試驗室）的綜合信息管理網絡；

12、 支持屏幕觸摸操作，繪圖儀輸出試驗曲線；

二、 控制性能

1、 包含多種控制方式，其中單步程控包括等速應力、等速應變、等速位移、位移保持和力保持等多種閉環控制方式，多步程控包括金屬拉伸試驗等；

2、 用變結構PID控制算法調節加載過程，等速控制誤差≤5%，保壓控制誤差≤0.5%；

3、 提供給專業用戶“控制程序編輯器"軟件，用戶可以根據實際需要，靈活定制特定的控制程序；

二、　界面操作

一、 主窗口

主窗口是程序的控制中心，它負責管理各個功能窗口和系統模式的切換，并顯示試樣的基本信息和試驗控制狀態信息，這個窗口始終位于屏幕最上面。

說明：

1、菜單

1.1 系統：

u 退出：退出控制系統；

1.2 數據：

u 新建試樣信息：新建一個試驗記錄；

u 打開歷史數據：打開一個已完成試驗的數據；

u 保存當前數據：保存當前試驗的數據；

u 當前數據另存為文本文件：將當前試驗的數據以文本格式保存；

u 打印報表：按報表模板打印試驗數據；

u 用EXCEL打?。喊碋XCEL存儲數據格式打印試驗數據；

u 分析試驗數據：切換到數據分析界面。

1.3 設置：

u 選擇力傳感器：選擇當前正在使用的力傳感器；

u 選擇引伸計：選擇當前正在使用的引伸計；

u 系統設置：返回和設置系統相關參數；

u 分析設置：返回和設置分析參數。

1.4 調整：

u 硬件調零：調整力傳感器和引伸計硬件零點；

u 力傳感器標定：修正力傳感器的放大倍數；

u 引伸計檢定：修正引伸計的放大倍數；

u 位移標定：修正試驗機移動的位移；

u 擴展通道1標定：修正擴展通道；

u 調試參數：顯示調試參數，非調試人員勿自行改動。

1.5 工具：

u 檢定紀錄：壓環檢定時的讀數紀錄和打印工具；

u 控制觀察：直接觀察控制調節過程的工具；

u 添加試驗類型：通過升級文件擴充試驗類型；

u 用戶自定義項目：用戶自己修改數據項目的工具；

u 保存調試參數文件：將所有調試參數和上一次的控制調節過程保存為一個文本文件，在系統出現異常情況時，用戶可將這個文件發送給系統供應商作為故障分析的依據；

u 外接程序管理器：

1.6 窗口：

u 排列子窗口：以主窗口為中心，重新排列其他窗口；

u 移到屏幕左上角：界面移到屏幕左上角顯示；

1.7 幫助：

u 關于：顯示執行程序版本和控制驅動類型、版本等相關信息，以及MaxTest程序的升級修改內容；

u 注冊：返回當前注冊狀態以及用戶重新注冊；

2、狀態欄

顯示試驗過程中試樣和控制的相關信息；狀態欄分為左右兩部分，左邊顯示當前控制相關的詳細信息，如速度等。右邊顯示試樣的相關信息，主要是試樣面積和編號。

3、工具欄

提供一些快捷操作

3.1 清零：將力、變形和位移一起清零；

3.2 分析板：切換到分析模式；

3.3 數據板：選擇試驗類型和顯示數據板；

3.4 前翻：向前移動紀錄；

3.5 后翻：向后移動紀錄；

二、 力和變形顯示板

分檔/不分檔模式在調試工具箱力傳感器設置視圖下進行設置，點擊幫助查看顯示不分檔的設置數值。

1、 負荷測量顯示值：分檔時根據選擇的檔位自動規約，不分檔時根據示值的大小自動規約；

2、 負荷測量峰值：當試驗重新開始，峰值會自動清零，也可點擊峰值清零按鈕清零；

3、 負荷測量檔位：在試驗過程中根據測量值的大小自動換檔，及測量值大于當前檔位量程的90%時，自動向更大的檔位切換；用戶在試驗開始時，可以選擇最小的檔位，從而保證測量精度。

4、 變形測量顯示值：分檔時根據選擇的檔位自動規約，不分檔時根據示值的大小自動規約；

5、 變形測量檔位：在試驗過程中根據測量值的大小自動換檔，及測量值大于當前檔位量程的90%時，自動向更大的檔位切換，用戶在試驗開始時，可以選擇最小的檔位，從而保證測量精度；

6、 破型判斷按鈕：按下此按鈕，在試驗過程中，力值如果滿足試樣破型的條件（參見“系統設置"菜單），系統會自動停止。如果按鈕彈起，那么，即使滿足破型判斷條件，系統也不會自動停止，用戶必須手動停機。

按鈕說明：

測量值清零按鈕：試驗開始時，使用清零按鈕清零；

這個按鈕有兩個用法，（1）試驗中使用了引伸計：試驗中，當試樣變形較小時，變形測量采用的是引伸計測量信號，當變形較大時，為了避免損壞引伸計而必須將引伸計取下，在取下引伸計之前，必須按下這個按鈕，系統將用位移測量信號作為變形量，自動銜接前面的引伸計測量值，從而保證測試曲線的完整性；（2）試驗中不使用引伸計：如果用戶在試驗中不需要使用引伸計，請在試驗開始之前，必須先將此按鈕按下，那么，試驗開始后，系統將直接將位移信號作為變形值，從而構成一個完整的力-變形曲線，便于數據分析。

三、 位移顯示板

注：微機屏顯試驗機中，本窗口不存在，位移測量值將在變形窗口中顯示（按下“取引伸計"按鈕時）。

1、 位移測量顯示值；

2、 活塞位置顯示：指示油缸活塞的位置(電液伺服)。

手動按鈕方向顯示：指示手動按鈕按鈕方向（電子）

四、 曲線顯示板

曲線顯示窗口在試驗工程中，實時顯示測量曲線，在瀏覽歷史數據時，同步顯示對應的歷史曲線；在分析時，提供用戶在線分析的功能。

1、 曲線類型選擇：系統在試驗開始后，實時記錄試驗曲線，用戶可根據需要在“曲線類型"下拉框中選擇觀察其中的一種類型的曲線；

2、 曲線工具欄：曲線工具欄包含曲線觀察和處理的工具；

從左至右依次為：

前面四個按鈕為一組工具，每次只能選取一個，即選取其中的一個時，原來的按鈕就會彈起。這四個工具在分析曲線時特別有用。

3、 曲線顯示區域；

4、 曲線顯示刻度值，隨曲線的縮放和移動而改變；

5、 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：

5.1 小幅移動：用鼠標點擊滑動條兩端箭頭，可以移動當前曲線顯示范圍的1/10；

5.2 翻頁：用鼠標點擊滑動條的空白處，可以直接翻過一頁；

5.3

注意：當一次試驗完成后，有時會在曲線板的右上角會出現一個黃色的標志[曲線未保存],提醒用戶這是一個新的試驗測試曲線，且還沒有保存。用戶這時可以將這個曲線保存到當前的試驗記錄，也可以找一個合適的地方保存它。用戶保存后，這個標志會自動消失。如果用戶沒有保存就開始另一個試驗過程，系統會警告并詢問用戶是否放棄上面這根曲線，用戶根據實際作出選擇。未保存的曲線是藍綠色（和數碼顯示值同色），保存后會變為黃色。

五、 控制板

注：適用于微機控制電液伺服試驗機、微機控制電液比例試驗機以及微機控制電子試驗機

1、控制方式選擇卡片

位移：閉環（開環）位移控制方式；

u 力：閉環力（應力）控制方式；

u 變形：閉環變形（應變）控制方式；

u 拉伸：典型金屬拉伸自動程控方式；

u 程控：可編程序控制方式；

2、試驗控制中心

對于試驗機，運動方向只有向上和向下，但試驗機在上下運動時，可能是正在試驗，也可能只是調整一下位置。因此，為了區分兩者，系統將控制分為兩個狀態：試驗狀態和非試驗狀態。左上角的個按鈕就是切換用的“調整位置"按鈕，彈起時，系統即認為當前是試驗狀態（如圖），后面兩個按鈕表示試驗的“開始"和“停止"?！罢{整位置"按鈕按下時，系統即認為是非試驗狀態，這時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(活塞)的移動，按下“復位"按鈕，系統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），并自動停止。不管是上升還是下降，系統都不會記錄曲線。

試驗結束自動復位：可設置試驗結束時自動復位。這里的試驗結束特指正常試驗破型后試驗結束或程控試驗執行完所有試驗步驟，且未遇到【停止】步驟后試驗結束。自動復位速度與軟件調整位置控制“上升"“下降"“復位"的控制速度相等。

下面先介紹非試驗狀態下的幾個控制模式。

六、 數據板

1、數據板窗口

數據是整個測量系統的核心，因為整個試驗過程是圍繞數據為中心進行的。從試件數據到測試數據，再到分析數據，這個過程顯示都在數據板上體現。從系統菜單或工具欄都可以調出數據板。

程序啟動時，缺省調入的試驗方法為用戶上次選擇的試驗方法，如果與實際不符，用戶首先必須選擇相應的試驗方法，選擇以后，“數據板"會作相應的變化。即不同的試驗方法，數據板的顯示內容是不同的。系統內置數據庫動態解析器，即試驗方法在數據庫里定義，包括數據項目，計算公式等，選擇某個試驗方法后，系統實時動態解析生成程序界面。因此，同一個執行程序，配置不同的數據庫，其數據板界面也相應不同。

2、數據板工具欄

工具欄的詳細說明見下圖。工具欄包含了數據操作的全部功能，包括新建、打開、保存、刪除和打印試驗數據。從左到右為：

新建：調出新建試樣信息窗口，這是試驗開始的步；

u 打開：依照特定的查詢條件，調出歷史數據；

u 保存為數據庫格式：將測試曲線或者用戶對數據的任何改動保存到數據庫中；

u 保存為文件格式：以文本文件格式將測試曲線或者用戶對數據的任何改動存盤；

u 打印報表：將當前記錄數據以設置好的報表格式打印輸出；

3、數據庫顯示定位按鈕

數據庫顯示和定位：圖中的總數表示現在數據板上共打開的記錄條數，位置表示現在數據板上顯示的是第幾條記錄的數據。用戶可以按動左右箭頭移動位置。

在下面的詳情視圖下可以看到當前顯示的記錄相關試驗數據，切換到列表視圖可看到現在在數據板上打開的所有記錄，通過選擇列表中的一個記錄，可以在詳情視圖中看到詳情，數據顯示定位也跟隨變化。

1、使用

試驗完成以后，程序會自動分析測試曲線，從而得到分析結果，而分析板記錄了分析的過程，供用戶察看。分析板提供了自動和手動兩種分析模式。試驗結束后，用戶切換到分析模式，分析板將自動出現。窗口的上部是分析的功能按鈕，下面是各個標志點的列表（所謂標志點，是金屬材料的各個物理性能在試驗測試曲線上的具體表示，比如金屬的屈服點，其對應點為P。其他標志點的含義，只要用戶用鼠標點擊列表中的標志點，列表下方將出現這個標志點的具體含義）。一般情況下，在試驗結束時，系統將馬上分析測試曲線，并將分析結果填充到分析板和數據板，而無需用戶手工干預。如果自動分析不正確，那么，用戶可以通過修改分析方法，然后再對曲線進行全面分析。分析的方法由用戶在分析之前自行設定。如果用戶要改變分析方法，可以點擊分析板工具欄的[分析設置]按鈕，將出現分析設置窗口。用戶可以根據具體試樣，選擇分析方法。分析完成后，試驗所測試材料的物理性能參數所對應的點也將在曲線上標示出來，一方面，可以給用戶一個直觀的表示，另外，如果用戶對自動分析的結果不是很滿意，也可以直接通過定義、刪除和移動標志點來重新分析試驗結果。具體分析過程后面詳細說明。

2、工具欄

從左致右，依次為：

分析曲線

點擊它，將按照設置的分析方法重新分析測試曲線，刷新分析結果；

取消上次操作

恢復上一步手工改變之前的狀態，最多恢復10步；

清除分析結果

清除分析結果并刷新；

分析設置

設置分析方法，分析方法的設置對分析結果有時影響很大；分析方法的設置，請用戶仔細閱讀相關的國家標準。特定的試驗方法有時要采用特定的分析方法。不合理的分析方法會導致錯誤的分析結果。如果用戶對分析的結果產生疑問，請察看分析的方法是否合理。

八、增加試驗方法

MaxTest是一個開放的系統，其支持的試驗方法將越來越多，用戶如果想擴充可以支持的試驗方法，只需在的網站下載并運行一個升級文件(Update.exe)，然后運行“工具"菜單下的“添加試驗標準"命令，窗口中將列出所有可擴充的試驗方法，用戶只需選擇好添加的標準，點擊“確定"按鈕，系統將自動完成升級過程。如果是新增新的試驗方法，升級過程不會影響原有的數據。如果是替換升級，會將原有的歷史數據覆蓋。

九、實際輸出效果：

8．夾具

為實現本機強大的試驗功能，除隨機提供基本配置拉伸、夾具外，還有用于片、帶、線、箔、條、纖維、板、棒、塊、繩、布、網等各種材料的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂以及杯突、扭轉等試驗的夾具，具有互換性，用戶可根據自己的需要另外選購。

六、主要技術指標：

A.試驗機主機技術參數：

1.試驗力：10T（100KN）

2.有效拉伸試驗空間：800mm（不含夾具、夾具不同拉伸試驗空間不同）

3.有效試驗寬度：400mm

4.電機功率：約2.8KW

5.主機外形尺寸（長×寬×高）660×450×1700mm

6.主機重量：約400kg

B. 試驗機精度測量參數：

a.力值測量參數：

1.試驗機力值測量精度：0.5級

2.試驗力測量值：100KN

3.試驗力負荷測量范圍： 0.4％—100％FS

4.試驗力示值分辨率：試驗力的1/400000

b.變形測量參數：

1．變形測量范圍： 2％－100％FS

2. 變形示值誤差精度：示值的±0.5％以內

3．變形分辨力：變形的1/400000

d.位移測量參數：

1. 位移測量精度：示值的±0.5%以內

2. 位移分辨率：0.001mm

C.試驗機控制參數：

1．試驗力參數：

1）試驗力控速率調節范圍：0.005％－5％FS/S

2） 控制精度：

a. 速率<0.05％FS/S時，為±2％設定值以內

b. 速率≥0.05％FS/S時，為±0.5％以內

2．試驗變形參數：

1）試驗變形速率控制范圍：0.005％－5％FS/S

2）試驗變形速率控制精度：

a. 速率<0.05%FS/S時，為±2％設定值以內；

b. 速率≥0.05％FS/S時，為±0.5％設定值以內

3．橫梁位移參數：

1） 橫梁位移速度調節范圍：0.001－300mm/min

2） 橫梁位移速度調節精度：

a. 速率<0.01mm/min時，設定值的±1％以內；

b. 速率≥0.01mm/min時，設定值的±0.2％以內

4．恒力、恒變形、恒位移參數：

1）恒力、恒變形、恒位移控制范圍：0.5％－100％FS

2）恒力、恒變形、恒位移控制精度：

a. 速率≥10％FS時，設定值的±0.1％以內；

b. 速率<10％fs時，設定值的±1％以內< p="">

六、配置：

1．試驗機主機主要配置：（如圖1所示）

1）試驗機主機1臺

2）高精度滾珠絲杠1副（如圖3所示）

2）電機及伺服系統1套（如圖4所示）

4）100KN負荷傳感器一只(如圖5所示)（美國Amcells,輪幅型，精度為 3/10000FS）

5）WindowsXP 平臺下中文版專業試驗軟件＋聯想電腦1套

2．100KN試驗機控制系統 1套 （如圖6所示）

選用全數字化多閉環材料試驗機測量系統，可實現位移、應力、應變等閉環控制，且相互間平滑轉換無沖擊。

性能特點：

1） 采樣速率為50個點/秒。

2） A/D轉換位數　滿程有效值20萬碼

3） 所有通道的全部數據全部保存，便于進行更多的分析。

4） 可任選打印/顯示已有試樣曲線。（全部、單條、任意N條）

5） 一個試樣運行中可暫停后繼續運行。

6） 對試驗曲線可多次放大/平移/讀點，及手工設置放大。

7） 對重要參數的設置有口令保護。

3．100KN試驗機夾具配置：

1）100KN手動楔形拉伸夾具1套（如圖7所示 標配）

規格：平鉗口（mm）——0～8，8～16，

V型鉗口（mm）——Φ4～Φ9，Φ9～Φ16，

用途：適用于金屬板材和棒材的拉伸試驗

2) 100KN壓縮夾具（如圖8所示 用戶可根據自己的需要另外選購）

規格：壓盤直徑Ф100mm

用途：適用于各種材料的壓縮試驗

3）100KN彎曲夾具（如圖9所示 用戶可根據自己的需要另外選購）

規格：跨距400mm、支輥、壓輥直徑Ф10mm

用途：適用于各種材料的彎曲試驗

4．變形測量系統（如圖10所示 用戶可根據自己的需要另外選購）

電子引伸計一只

△ 規格：YYU-25/50

△ 標距：50mm

△ 變形量：25mm

△ 測量精度：0.3％F.S

七.工作條件等：

八.售后服務承諾：

1.正常使用免費保修12個月，終身服務。

2.免費安裝、調試、培訓3～5名操作人員，達到熟練操作水平。培訓內容包括設備基本原理，軟件使用和開發，操作、維修保養等。達到用戶操作人員能獨立操作設備試驗，并能進行基本的維修服務。

3.在接到用戶故障信息后6個小時內響應，給出解決方案，如需現場服務可當天（省外的72小時內）派維修人員到達現場排除故障。

4.免費為用戶升級試驗軟件，優惠為用戶擴展試驗功能。