Descrizione del sistema di misurazione della macchina di prova del materiale universale

universaleMateriale di provaDescrizione del sistema di misurazione

1. Misurazione del valore della forza

La misurazione si ottiene attraverso sensori di forza, amplificatori e sistemi di elaborazione dei dati. Il sensore di forza comunemente usato è un sensore di estensione. Il cosiddetto sensore di estensione è un dispositivo che può trasformare una determinata quantità meccanica in un dispositivo di uscita di alimentazione composto da [calibro di deformazione], componenti elastici e alcuni accessori (componenti di compensazione, coperture protettive, prese cablaggi e caricatori). Esistono molti tipi di sensori di tensione e pressione di tipo estensimetro in patria e all'estero, principalmente tra cui sensori di forza cilindrici, sensori di forza a raggi, sensori a doppia connessione, sensori a fascio trasversale, ecc.

Dalla meccanica dei materiali è noto che in piccole condizioni di deformazione, la deformazione ε in un certo punto di un elemento elastico è proporzionale alla forza esercitata dall'elemento elastico ed è anche proporzionale alla deformazione dell'elasticità. Prendendo il sensore di tipo S come esempio, quando il sensore è sottoposto alla forza di tensione P, un calibro di deformazione viene incollato sulla superficie dell'elemento elastico, poiché la deformazione dell'elemento elastico è proporzionale alla grandezza della forza esterna P, l'indicatore di deformazione è collegato al circuito di misurazione e la tensione di uscita può essere misurata per misurare la grandezza della forza.Materiale di prova

Per i sensori, viene generalmente utilizzata la misurazione differenziale del ponte completo, cioè il calibro di deformazione incollato è composto da percorsi del ponte, R1, R2, R3 e R4, che sono in realtà 4 (o 8) calibri con valori di resistenza uguali, cioè R1 = R2 = R3 = R4. Quando il sensore è soggetto a forza esterna (forza di tensione o pressione), gli elementi elastici del sensore generano deformazione e causano il cambiamento dei valori di resistenza e le variazioni sono rispettivamente △ R1 △, R2, △ R3 e △ R4. Di conseguenza, il ponte originariamente bilanciato è ora sbilanciato e il percorso del ponte ha un'uscita di tensione. Supponiamo che △ e

Quindi △ e = [r1r2/(r1+r2) 2] △ r1/r1- △ r2/r2+△ r3/r3- △ r4/r4) u, dove u è la tensione dell'alimentazione esterna al ponte

Semplifica ulteriormente quanto segue: △ e = [r2/4r2] (△ r1/r- △ r2/r+△ r3/r- △ r4/r) u

Usa △ ri/ri = kεi in alto

Quindi c'è △ e = [uk/4] (ε1-ε2+ε3-ε4)

In poche parole, la forza esterna P provoca la deformazione dell'indicatore di deformazione nel sensore, con conseguente squilibrio del ponte e quindi cambia nella tensione di uscita del sensore. Possiamo conoscere l'entità della forza misurando la variazione della tensione di uscita.

In generale, il segnale di uscita del sensore è molto debole, di solito solo poche MV. Se misuriamo direttamente questo segnale, è molto difficile e non può soddisfare i requisiti di misurazione ad alta precisione del tester di trazione. Pertanto, questo segnale debole deve essere amplificato attraverso un amplificatore e la tensione del segnale amplificata può raggiungere 10 V. Il segnale in questo momento è un segnale analogico. Questo segnale analogico viene convertito in un segnale digitale attraverso un interruttore multiplex e un chip di conversione A/D, quindi viene eseguita l'elaborazione dei dati. A questo punto, la misurazione della forza è finita.

2. Misurazione della deformazione

Misurato per dispositivo di misurazione della deformazione, viene utilizzato per misurare la deformazione generata dal campione durante il test.

Ci sono due mandrini sul dispositivo, che sono collegati all'encoder [fotoelettrico] installato sulla parte superiore del dispositivo di misurazione attraverso una serie di meccanismi di trasmissione. Quando la distanza tra i due Chucks cambia, l'asse dell'encoder fotoelettronico viene spinto a ruotare e l'encoder fotoelettronico avrà un'uscita del segnale di impulso. Il processore elabora quindi questo segnale per ottenere la quantità di deformazione del campione.

3. Misurazione dello spostamento del raggio

Il principio è all'incirca lo stesso della misurazione della deformazione e lo spostamento del raggio si ottiene misurando il numero di impulsi di uscita dell'encoder fotoelettrico.Materiale di prova