实验机系统数字化技术的研究与应用

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1、实验机系统数字化技术的研究与应用：随着检测技术的的发展，普通表盘读数的液压实验机由于其技术落后已不能满足实际检测需要，因此如何提高普通表盘液压实验机的技术性能，满足新标准的技术要求成为急需解决的问题。通过研究，可以利用计算机数字化技术对该类设备进行技术升级改造，在保留原实验机系统的主机、油源及控制部分的基础上，在油压管路上加装高精度的油压传感器，增加计算机系统，用于安装PCI测控卡和系统应用软件。该技术可以有效提高设备的技术能力，达到技术标准要求，具有很好的应用和推广价值。　　关键词：液压实验机数字化技术传感器数据采集PCI测

2、控卡　　：TB18：A：1007-9416（2011）05-0136-02　　　　　　1、引言　　近年来，随着检测技术的的发展，检测标准的不断提高，普通表盘读数的液压实验机由于其技术落后已不能满足实际检测需要，通常该类设备存在以下问题：(1)设备的多项技术指标已达不到新标准的技术要求。(2)系统通过表盘转动读取数据，实验数据的精度低、误差大。(3)系统不能对实验数据和曲线进行存储、查询和分析，满足不了数字化检测标准的要求。(4)系统功能差，不能完成特殊性、复杂性实验，不具备恒速试验、负荷保持、位移保持等功能，且不能实现试件位移

3、测量与变形测量。(5)系统无过载实验保护功能，安全性差。　　因此如何提高普通表盘液压实验机的技术性能，以适应检测技术的发展，满足新标准的技术要求成为急需解决的问题。通过研究，可以利用计算机数字化技术对该类设备进行技术升级改造，以提高设备的技术性能，达到使用要求。　　2、技术升级改造方案　　2.1技术要求　　为满足检测需要，技术升级后的设备应实现以下技术要求：　　(1)改进和提高系统的技术性能和各项技术指标，提高实验精度。　　(2)实现实验数据的信息化管理功能。　　(3)提高设备的实验能力，扩充实验参数。　　(4)完成特殊性、复

4、杂性实验。　　(5)提高系统的安全使用性。　　(6)提高检测工作效率，降低工作强度。　　2.2工作原理　　在保留原实验机系统的主机、油源及控制部分的基础上，在油压管路上加装高精度的油压传感器，增加计算机系统，用于安装PCI测控卡和测控软件、接口软件、管理信息系统等应用软件。系统通过程控模拟放大器、A/D转换和数字量采集通道，由油压传感器实时采集实验机油路的压强信号，当油路产生压力值时，传感器会将采集到的压强信息传输给“全数字PCI试验机专用测控卡”，测控卡记录压强信息，并根据公式计算试验压力值：　　F　　P=——　　S　　P：

5、压强　　F：试验压力值　　S：受力面积　　该技术的特点是在油压管路上加装高精度油液传感器，对实验机的油路压强信号进行实时采集，减少了力的传递环节，提高了实验数据的精度。　　2.3关键技术　　2.3.1油压传感器数据采集技术　　本系统采用的油压传感器测量范围为0～50MP，精度为±0.1%，其工作原理是当实验机油路产生压力时，实时采集压强信号，以每秒75次的频率向“全数字PCI试验机专用测控卡”传输压强信号。　　2.3.2全数字PCI实验机专用测控技术　　该技术是以计算机系统PCI总线为硬件平台，采用大规模数字化集成电路，集实验

6、机所需的力测量通道、变形测量通道、位移测量通道等各功能于一体，与软件系统一起构成了数据处理系统，形成了基于PC机的实验机专用控制系统，该技术有效的提高了实验数据的精度。　　2.3.3软件技术　　系统中的测控软件、数据接口软件、管理信息系统数据库软件是基于　　(5)实现了计算机处理、显示试验力值和各种试验曲线的功能。　　3、结语　　通过数字化技术升级改造后的压力实验机技术性能良好，各项技术指标均达到了实验标准要求，具有以下几方面的优点：　　(1)系统的各项技术指标都有了很大程度的改进和提高，如在试验力测量范围、试验力示值精度、变

7、形测量精度、变形测量分辨率等方面都要优于原设备，提高了系统实验精度，满足了标准要求。　　(2)实现了系统的信息化管理，提高了检测工作效率，降低了工作强度。　　(3)提高了设备的实验能力，扩充了实验项目和实验参数。　　(4)系统软件维护方便，运行稳定，可扩展性强。　　(5)系统工作更加安全、可靠。　　通过应用数字化技术可以有效增强设备的技术能力，延长设备的使用寿命，提高检测工作质量和效率，能满足检测技术发展的需要，具有很好的应用和推广价值。