材料试验机集成数据采集及控制系统
材料试验机力控制系统设计
优秀设计第一章绪论1.1研究的目的和意义材料试验机在开发新材料和材料质量控制领域的应用越来越广泛，作为大型精密仪器，对它的控制精确性、智能性及人机交互便利性都提出了很高的要求。
然而，目前的材料试验机发展不完善，还存在各种问题。
第一，针对试验过程中，负载刚度变化，怎样找到科学合理的解决办法，在能得到负载力学性能参数的基础上，确保控制系统的精确性；第二，针对不同的试验对象以及试验标准，研制能够自动控制完成试验过程，并具有良好人机界面的试验机；第三，控制系统中的问题，比如电液比例控制系统的不确定性，它的系统参数具有高维、时变、模糊、非线性等特点，试验机本身要满足控制多项性能指标的苛刻要求。
常规的控制方法不能满足这些苛刻的要求，需要研制常规方法和智能控制方法相结合的控制系统。
第四，建立物理和数学模型时的误差问题。
论文针对目前试验机存在的各种问题，以电液比例控制液压万能材料试验机系统为对象，进行了深入探讨和研究。
1.2国内外研究现状和发展材料试验机是一种施力装置或者力控制系统。
主要是用来测试各种材料在不同条件下的物理机械性能、工艺性能、抗震强度及内外结构缺陷的重要科学测试仪器。
当今国内外市场上存在的试验机主要可分为三大类：电液伺服控制材料试验机、电液比例控制材料试验机、电子式万能试验机。
最初的自动控制液压材料试验机采用电液伺服阀构成控制系统，这类试验机采用大流量的伺服阀系统，其功率消耗大、装备复杂、费用昂贵，此外，抗污染能力差，传动液压油受到污染后系统将不能正常工作。
针对电液伺服控制中存在的各种问题，电液比例控制技术被应用于材料试验机。
比例阀以传统的工业液压阀为基础，采用可靠、价廉的模拟电-机械转换器和与之相应的阀内设计，对油质要求与一般工业阀相同，其阀内压力损失低，性能又能满足大部分工程测试业要求的比例控制元件。
近年来出现了一种性能和价格介于伺服阀和普通比例阀之间的控制阀—高性能电液比例方向阀，它具有传统比例阀的特征，采用比例电磁铁作为电-机械转换器，同时，它又采用伺服阀的加工工艺、零遮盖阀口，对油液清洁度要求低于电液伺服阀，而它的控制性能已经与普通电液伺服阀相当，能大幅提高控制性能。
JY-1建材试验机智能数据采集仪用户说明书
PKPM JY-1建材试验机智能数据采集仪用户说明书一、仪器概述 (1)二、仪器操作 (3)（一）主屏幕介绍 (4)（二）按键功能 (5)（三）仪器设置 (5)（四）坐标设置 (6)（五）要号步骤 (13)（六）如何实验 (14)（七）钢筋焊接 (15)（八）断裂形态和断口尺寸 (15)（九）锯齿波处理方法 (15)（十）钢筋机械连接 (16)（十一）混凝土抗压 (16)（十二）沙浆抗压 (16)（十三）水泥物理性能（ISO） (17)一、仪器概述根据国内表盘式试验机的特点，结合检测单位检测信息管理计算机化的需求，在调查国内数十家检测单位的十几种表盘式显示试验机的实际使用状况，听取多名业内专家及实际操作员的意见基础上，经多年的研发，并在现场的使用过程中逐步积累经验和发现问题不断改进，现推出现场无需电脑采集国内首创的新产品“PKPM建材试验机智能数据采集仪”。
仪器具有以下特点：●仪器自带液晶数显，可显示实时采集曲线图、样品编号、采集力值、准确度高，采集数据与表盘读数完全一致（改造后试验机精度达到一级）。
现场无需电脑，采集的数据自动传送到管理系统的数据库服务器，采集的数据有最大力值、实时采集曲线图数据，对钢筋机还自动算出屈服强度，显示并传到服务器。
●仪器使用220V的交流，产品本身内部设有滤波模块，能抑制一定幅度的外部电源的浮动，保证仪器核心部分的正常工作，对等位电网内的大型电机起降、变频器工作干扰、电机调速器工作所产生的脉冲和浪涌有一定的扼制作用，能在比较恶劣的电气环境、温度和湿度环境内出色工作。
●采用2线制现场总线的工业成套系统应用解决方案，与检测信息系统软件自动联机，电脑收样后的样品编号信息自动发送到数据采集仪，无需手工输入样品编号；采集仪完成每组试件的试验后，采集仪可根据试验员的主动判断后决定是否对试验结果作出自动上传和软件处理，或者舍弃然后换试件重做，试验员无须手工记录试验数据，从而可以实现从试验到出报告阶段试验数据的无缝传输，大大降低了试验员和报告审核工作的繁复程度和劳动强度，减少了发生错误的几率。
MTS材料试验机的功能介绍
MTS材料试验机的功能介绍MTS材料试验机是一种广泛应用于工业领域的设备，它主要用于测试和评估各种材料的力学性能。
作为一个关键的实验工具，在产品设计、质量控制以及科学研究中都起着重要作用。
主要由三部分组成：驱动系统、控制系统和测量系统。
驱动系统通常包括电动液压试验台和液压缸，可以产生高精度且可调节大小范围内的力；控制系统则通过计算机软件对试样进行加载速率、加载方式以及数据采集进行精确控制；测量系统则利用传感器对变形、位移等参数进行准确监测。
MTS材料试验机功能：1、静态力学测试：a)杨氏模量测定：通过施加恒定载荷并测量相应变形，计算出样品在弹性区内受到外力时所产生的形变。
b)抗拉强度与屈服点测定：通过施加逐渐增大或减小载荷，并记录相关数据，确定样品抵抗外部压力时承载能力。
c)压缩与剪切强度测定：通过对样品施加压缩或剪切力，测量其抵抗变形和破坏的能力。
2、动态疲劳测试：a)高周疲劳寿命测试：模拟材料在长时间高频往复应力下产生失效的情况，评估样品的耐久性以及使用寿命。
b)低周疲劳寿命测试：模拟材料在低频大振幅加载下产生断裂损伤，检验样品的承载能力。
3、其他功能：a)弹性度测试：通过测量材料受到外部载荷时相应的形变程度，评估其弹性特性。
b)断裂模式分析：观察样品在不同复合力加载下断裂表现，并分析其中影响因素。
MTS材料试验机不仅能够提供精确和可靠的实验数据，还具备多种安全保护措施。
例如，在试样断裂时会自动停止加载过程，避免可能带来的安全隐患；同时设备本身也配备了紧急停止按钮以及防滑装置，保证操作人员和设备安全。
MTS材料试验机作为一种关键的测试设备，在工业领域拥有广泛应用。
它能够通过对各种材料进行力学性能评估，提供数据支持和科学依据，从而帮助企业提升产品质量、降低生产成本，并推动技术创新和行业发展。
无论是购买自己的设备还是委托专门实验室进行测试，选择适合自身需求的方法都可以有效地满足企业的研发和生产需求。
jjg1025-2007 恒定加力速度建筑材料试验机检定规程
jjg1025-2007恒定加力速度建筑材料试验机检定规程技术报告一、引言本技术报告旨在介绍jjg1025-2007《恒定加力速度建筑材料试验机检定规程》的主要内容和技术要点。
该规程规定了恒定加力速度建筑材料试验机的检定方法、技术要求和数据处理方法，为确保试验结果的准确性和可靠性提供了重要的技术依据。
二、规程概述jjg1025-2007《恒定加力速度建筑材料试验机检定规程》适用于恒定加力速度建筑材料试验机的检定，该规程规定了检定的技术要求、检定方法和数据处理方法。
通过该规程的执行，可以确保恒定加力速度建筑材料试验机的准确性和可靠性，从而提高建筑材料测试的精度和可信度。
三、技术要求1.试验机应具有恒定加力速度功能，能够实现连续稳定的加力速度，以确保试验结果的准确性和可靠性。
2.试验机应具有高精度传感器和控制系统，能够实时监测和控制系统的工作状态，确保试验结果的准确性和稳定性。
3.试验机应具有完善的保护装置，能够确保试验过程中的安全性和稳定性。
4.试验机应具有可靠的电源和控制系统，能够确保长时间稳定运行和数据采集的准确性。
四、检定方法1.外观检查：检查试验机的外观是否完好，各部件是否齐全，连接是否牢固。
2.功能检查：检查试验机的各项功能是否正常，如加力速度、传感器精度、控制系统等。
3.性能测试：对试验机的各项性能指标进行测试，如最大负荷、最小负荷、负荷分辨率等。
4.重复性测试：对同一试样进行多次测试，以评估试验机的重复性。
5.稳定性测试：对同一试样进行长时间测试，以评估试验机的稳定性。
五、数据处理方法1.数据采集：使用高精度传感器和控制系统实时采集试验数据。
2.数据处理：对采集的数据进行预处理、分析和处理，提取有用的信息。
3.数据输出：将处理后的数据以图表或报告的形式输出，以便于分析和评估。
4.数据存储：将采集和处理后的数据存储在可靠的存储设备中，以便于后续分析和使用。
六、结论jjg1025-2007《恒定加力速度建筑材料试验机检定规程》为恒定加力速度建筑材料试验机的检定提供了重要的技术依据和指导。
instron 9450 工作原理
instron 9450 工作原理全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：Instron 9450 是一款先进的材料试验机，可以用于测试各种材料的力学性能。
该机器采用了一系列先进的技术和系统，使其能够精确地测量材料的强度、弹性模量、断裂韧性等物理性质。
下面我们来了解一下Instron 9450的工作原理。
Instron 9450的核心部件是负责施加力和测量力的液压系统。
通过液压系统的控制，Instron 9450可以施加不同程度的力在被测试材料上，并实时监测这些力的变化。
Instron 9450还配备了精密的传感器，可以测量材料在受力时的变形情况，从而计算出材料的应力应变关系。
在测试过程中，用户可以通过机器上的控制面板设定测试参数，如施加的力大小、施加的速度等。
一旦测试开始，Instron 9450会自动执行这些设定的参数，并记录下测试过程中的各种数据，如力的大小、材料的变形情况等。
用户可以通过连接到机器的电脑或数据采集器，实时查看这些数据，并进行进一步的分析。
值得一提的是，Instron 9450还可以进行多种不同类型的试验，如拉伸试验、压缩试验、弯曲试验等。
这些试验可以帮助用户全面地了解材料的力学性能，并为材料的设计和评价提供重要参考。
Instron9450的工作原理虽然复杂，但是用户使用起来非常方便，并且具有高度的可靠性和精度。
Instron 9450是一款功能强大的材料试验机，具有精密的测试系统和先进的控制技术。
通过不断地优化和更新，Instron 9450可以满足各种不同材料的测试需求，为科研机构和制造企业提供可靠的数据支持。
希望通过本文的介绍，读者对Instron 9450的工作原理有了更深入的了解，为相关领域的研究和发展提供参考。
第二篇示例：Instron 9450 是一款高精度材料力学测试仪器，其工作原理基于力学原理和电子控制技术。
本文将详细介绍Instron 9450 的工作原理，帮助读者更好地理解这款先进的测试设备。
万能试验机的工作原理
万能试验机的工作原理
万能试验机是一种实验仪器，用于测试材料的力学性能和相关特性。
它的工作原理主要包括载荷传递系统、测量系统和控制系统三个部分。
在载荷传递系统中，试样被放置在万能试验机的夹具中，通过夹具和传感器传递载荷。
通常夹具由上下夹具组成，通过液压系统或螺杆来控制夹具的运动。
此时，试验机会施加载荷在试样上。
测量系统由测量设备组成，用于测量试样的力学性能参数。
其中最常用的是负荷传感器和位移传感器。
负荷传感器可以测量试样上施加的力或负荷大小，位移传感器则测量试样的位移值。
这些传感器通过电子设备将获取的信号转化为数字信号。
控制系统是万能试验机的核心组成部分，用于控制试验的过程和数据采集。
它包括控制台和计算机系统。
控制台上有操作按钮和控制面板，用于设置试验参数和控制试验机的运行。
计算机系统通过软件与控制台连接，接收并处理来自测量系统的信号，并记录运行过程中的数据。
当试验开始时，控制系统会按照预设的试验参数，通过夹具施加相应的载荷。
同时，测量系统会实时监测和记录试样的力学性能参数，如载荷、位移、应变等。
控制系统根据测量系统的反馈信号，对试验机的运行进行实时调整，以保证试验的准确性和安全性。
总的来说，万能试验机的工作原理是通过载荷传递系统将载荷施加在试样上，测量系统实时监测试样的力学性能参数，控制系统根据测量结果进行调整，以完成试验过程并获取相关数据。
它广泛应用于材料科学、工程结构、制造工艺等领域的实验研究和质量检验工作中。
基于TMS320LF2407的材料试验机集成数据采集及控制系统的研制
一
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基 于 Ｔ Ｓ ２ ２０ Ｍ ３ ０ ４ ７的材 料 试 验 机 集 Ｌ Ｆ 成数据采集及控 制 系统 的研 制
迟 耀 丹 艾 大 鹏 杨 小 天 王 亚 娟 ， ， ，
（． １ 吉林建筑工程 学院 电气与 电子信 息工程 学院 ，吉林 长春 １０ ２ ； ３０ １
２大陆汽车电子 长春 有限公 司 ，吉林 长春 １０ ３ ３ ０ １ Ｃ ｉａ ｈ ｎ ｃ ｕ １ ０ ２ ， ｈ ｎ
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万能材料试验机
万能材料试验机万能材料试验机是一种用于测试材料力学性能的设备，它可以对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切等多种试验，广泛应用于材料科学、工程材料、建筑材料等领域。
本文将介绍万能材料试验机的工作原理、结构特点、使用方法以及注意事项。
首先，万能材料试验机的工作原理是利用外部施加的力对材料进行拉伸或压缩，通过测量材料的形变和应力来确定材料的力学性能。
其结构特点包括主机、传感器、控制系统和数据采集系统。
主机由上下两个夹具组成，用于夹持试样并施加力；传感器用于测量试样的形变和应力；控制系统用于设定试验参数和控制加载过程；数据采集系统用于记录试验过程中的数据。
其次，使用万能材料试验机需要注意以下几点。
首先，正确安装试样并调整夹具，确保试样受力均匀；其次，根据试验要求设置合适的试验参数，如加载速度、加载方式等；再次，进行试验前应进行预热和校准，确保试验结果准确可靠；最后，进行试验时应注意安全，避免发生意外。
在使用万能材料试验机进行试验时，需要根据具体的试验要求选择合适的试验方法。
拉伸试验常用于金属材料和塑料材料的强度和延展性测试，压缩试验常用于材料的抗压强度测试，弯曲试验常用于材料的弯曲性能测试，剪切试验常用于材料的剪切性能测试。
在进行试验前，需要根据试验标准和要求选择合适的试验方法，并进行试验前的准备工作，如试样制备、试验参数设置等。
在进行试验时，需要注意以下几点。
首先，确保试验环境的稳定性，避免外部因素对试验结果的影响；其次，根据试验要求进行数据采集和记录，确保试验数据的准确性；再次，根据试验过程中的情况及时调整试验参数，确保试验的顺利进行；最后，根据试验结果进行数据分析和报告撰写，确保试验结果的可靠性和准确性。
总之，万能材料试验机是一种重要的材料测试设备，它在材料科学和工程领域具有广泛的应用。
正确使用万能材料试验机并根据试验要求选择合适的试验方法，可以得到准确可靠的试验结果，为材料研究和工程设计提供重要的数据支持。
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材料试验机集成数据采集及控制系统
摘要在本文之中，主要是针对材料试验机集成数据采集以及控制的系统做出了全面的分析研究，在这个基础之上提出了下文中的一些内容，希望能够为同行业工作的人员提供一定价值的参考。
关键词材料；试验机；集成数据；控制系统；分析
导言
所谓的材料试验机，主要是为测定材料的机械以及结构强度等方面较为重要的一个仪器，也是广泛地应用到了水利、机械以及航空等部门之中，现如今我国依然是广泛使用WE系列液压万能材料的试验机，然而此种试验机存在着精度不足以及人为因素比较多的缺点，要是采取一刀切的方法，对现有的试验机进行淘汰，那么将会造成比较大的浪费。
所以通过现代先进的测试技术，对其现有的材料试验机进行改造，能够更好地实现自动检测以及自动处理数据，全面的去提高测量的精度。
1 测控系统的组成分析
针对材料试验机而言，测控系统主要是采取了上和下位机的结构，根据PC 作为其上位机，以dilphi软件作为其开发的平台，进而负责管理方面的工作，更好地去实现实时图形的显示，数据可以存入Access数据库对其下位机发出相应的指令信号，以A VR单片机作为其下位机，也是负责对信号的采集以及现场对象的一个控制。
上、下位机通过串口通信更好地实现了管理以及操作[1]。
2 上位机的设计分析
对于上位机而言，主要是根据Delphi作为其开发的平台，并且主要是采用了面向对象的编程技术，也是为新一代可视化的开发工具。
由于其功能较为强大而且操作简单、容易等方面的特点，因此，Dephi7开发的环境更好地实现了上位机的程序设计，并且也是完成了对下位机的监督控制和操作管理等方面的功能，能够分为数据的发送以及接收和数据的显示以及打印、存储等。
每一程序的功能主要如下所示：
一是数据的发送以及接收的模块功能主要是和下位机能够实现通信，并且能够交换大量的数据，在主界面之中，主要是可以设置TButton的元件，从而打开串口以及关闭串口则是应用到对串口的控制，需要设置两个TbitBtn的元件数据传送以及停止传送则是应用到数据的传送。
二是数据的显示以及打印的模块功能主要是能够更好地实时现实下位机上传到每一个模拟的通讯数据，是根据图像曲线的形式能够进行实时的现实。
三是数据的存储模块功能主要是能够和Access数据库进行相互的连接，是将下位机可以上床到数据并且存储到Access数据库之中，在这个基础上行能够方便进行查询以及整理，更好地为实验可以提供出较为科学的实施数据。
四是上位机的控制模块所具有的功能主要是为下位机可以发送出相应的控制指令，使下位机能够根据指令进行工作，例如工作的油泵进行启动或者是停止等[2]。
3 下位机的设计分析
3.1 下位机硬件结构的分析
对于下位机的硬件系统而言，主要是经过了ATmega16单片机以及压力传感器和位移传感器等方面的内容所组成。
对于压力传感器而言，主要是应用到测定加在试件上的载荷力值，例如上海天沐自动化仪表有限公司所生产的NS-W型的无腔压力传感器，对于该传感器而言，主要是作为半导体的压阻式的压力传感器，核心的元件主要是为扩散轨敏感的元件，在受到流体的压力或者是压力差的情况下，那么其电阻的阻止因为压阻效应从而出现了一定的变化，将其变形转变成为电信号的输出，然而压力传感器的安装工作油缸以及测力送油管的接口位置，主要是通过了感受油缸油压的变化情况能够获得相应的压力信号可以间接地反映出试验过程中的力值为多少。
然而引伸计装夹在试件上面，主要是应用到测量拉伸试验过程中弹性阶段以及屈服阶段的小变形数据。
3.2 数据采集的硬件接口电路分析
针对ATmega16而言，内部主要是集成了一个10位的主次比较ADC的电路，所以采用A VR能够十分方便的处理输入的模拟信号，并且ATmega16的ADC主要是和一个8通道的模拟多路选择器从而进行连接，也是能够对其8路的单端模拟输入的电压进行相应的采样，然而单端的电压输入则是根据0V作为其参考。
然而ADC转换的参考电源能够采取芯片内部的2.56V参考的电源，也是能够采取外部的参考电源。
如果采取内部电压参考电源的时候，主要是可以通过在AREF引脚外部并接一個电容从而去不断提高ADC的抗噪性能。
3.3 下位机的软件设计分析
针对ATmega16而言，主要是为一款采用了低功耗的CMOS工艺所生产的，并且也是基于A VR TISC结构的高性能以及低功率的8位单片机，也是存在着较为先进的RISC简单指令的一个结果，内部所具有的资源也是十分丰富，能够全面地降低产品自身的成本，与此同时因为C编译专家的参与到其中，C代码的效率十分的高，更好地为程序的编写提供出了很大的一个方便。
然而下位机软件在A VC Studio+A VR GCC的编程环境之下，则是可以采取模块化的程序设计办法，其中包括了以下内容：一是初始化模块；二是为主程序模块；三是数据的采集模
块；四是为串口的通讯模块；五是数码的显示模块；六是为键盘的输入模块；七是为控制的输出模块[3]。
4 结束语
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出，下位机以及A VR单片机作为其核心，并且充分的去利用A VR单片机内部较为丰富的资源，能够显著降低开发的成本，并且结构也是比较简单，具有很强的实时性等方面的特点。
在材料试验机测控系统之中能够同时的去采集三路实时的数据，并且能够方面的扩充为八路数据，更好地为其他场合的应用提供出了一定的参考。
参考文献
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[2] 郭曼丽，龚元明，张涛，等.液压式万能材料试验机数据采集系统的研制与应用[J].非金属矿，2001，（S1）：54-56.
[3] 李顶根，曹继光，陈传尧.材料试验机的数据采集与联网系统[J].计量技术，2004，（05）：47-50.。