WDW-20型微机控制电子万能试验机(金属检测)要点.pdf

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1、- 1 - WDW-20 型 微机控制电子万能试验机 一、概述 WDW-20 型微机微机控制电子万能试验机主要用于对金属材料进行拉伸、 压缩等强度测试。主机为单空间门式框架结构，采用机械方式加载，由计算 机对试验全过程进行伺服控制，自动采集、处理、显示试验数据，自动绘制 试验曲线和编辑试验报告，具有控制精度高、测量精确度高、应用范围广等 特点，是国内对相对较小负荷金属试样进行检测应用最多的机型。本产品依 照 GB/T 164912008电子式万能试验机；GB/T 26112007试验机通用 技术要求； GB/T 6825.1-2002静单轴试验机的检验第1 部分：拉力和（或） - 2 - 压力

2、试验机测力系统的检验与校准设计与制造，整机由主机、计算机控制 测量系统等部分组成。 二. 主要功能 1. 进行拉伸、压缩等多种在伺服控制条件下精确试验； 2. 具有试验力、变形、位移三个控制通道及与之相对应的试验力、应力、变形、 应变、位移等多种控制方式，控制方式间可随机/ 随意切换； PID 控制参数可在线 调整。 3. 可进行等速率试验力、等速率应力、等速率变形、等速率应变、等速率位移 等试验和恒试验力、恒应力、恒变形、恒应变、恒位移等试验。加载速率为无极 调速。 4. 可按照设定加载方式完成多种波形（正弦波、梯形波、三角波及组合波等） 的低周循环测试。 5. 自动采集、 处理、显示试验数

3、据， 自动测量被测材料的各种特征点；包括Fm 、 Rm 、E、ReH 、ReL 、Rp0.2、Rt0.5 、A、Z 等（注 A断后伸长率及 Z断面收缩率 为输入式）。 6. 自动绘制力位移、力变形、应力应变、力时间、位移时间等多种 试验曲线，自动编辑试验报告并适时打印输出。 7.传动平稳，响应快，噪声低60dB(A) 以下。 8.配有 RMC 移动控制盒， 方便于移动横梁调整； 具有快 /慢、步进等多种控 制功能便于移动横梁位置快速、精确调节。 9.具有自动调零、自动标定等功能。 10.原始试验参数输入。 - 3 - 11.拥有功能强大的数据库和多种接口格式供用户选择，帮助用户实现局域网络 通

4、讯。 12.试样手动夹紧。 13.具有过压、过流、活塞限位等多种保护措施。 三. 主要规格及技术参数 1. 最大试验力： 20kN； 2. 示值精度等级： 0.5 级； 3. 试验力测量范围： 0.4%100% ； 4. 试验力示值相对误差：0.5%； 5. 试验力分辨率：最大试验力的1/300000； 6. 变形测量范围： 0.2%100% ； 7. 变形示值相对误差： 0.5%FS ； 8. 变形测量分辨力： 0.001mm ； 9. 位移测量相对误差： 0.5%FS ； 10. 位移测量分辨力： 0.001mm 11. 力控速率调节范围： 0.01%10%FS/S ； 12. 力控速率相

5、对误差： 1% 设定值； 13. 变形速率调节范围： 0.02% 10%FS/S ； 14. 变形测量相对误差： 0.5%FS ； 15. 位移速度调节范围： 0.005500mm/min ； 16. 变形、位移控制相对误差：1% 设定值 17. 恒力、恒变形、恒位移控制范围：1% 100% ； - 4 - 18. 恒力、恒变形、恒位移控制精度：设定值10%FS 时，设定值的 0.1% 以内；设定值 10%FS 时，设定值的 1% 以内； 19. 有效拉伸空间： 500mm 20. 有效拉伸宽度： 420mm 21. 主机外型尺寸（长宽高） ：9004701820（mm ） 22. 净重： 3

6、00kg 四. 工作环境 1. 室温: 10 35； 2. 湿度: 80% ； 3.在稳固的基础上水平安装； 4.在无振动、无腐蚀性介质的环境中； 5. 工作电源：三相 380V10 50HZ 6. 计算机电源：单相220V10% 50HZ 单独接入 五、主要结构 （一） 、主机 主机为门式预应力框架、单空间结构。主机主要构如下： 1. 主机框架；采用型钢制作，表面经过钝化、底漆、面漆等工艺处理。 2. 滚珠丝杠副；采用德国霹西公司产滚球丝杠副，以确保无间隙传递和控 制精度。双套滚珠丝杠安装框架内两侧，上端与上横梁轴承连接，滚珠螺母 与中部活动横梁固定连接，下端与框架台面下部两端带轮连接，带轮

7、旋转带 动滚珠丝杠旋转，使中横梁升降产生拉力或压力。利用中横梁快速升降还可 以调节试验空间。 - 5 - 3. 传动系统；安装于工作台下部，由同步齿形带及同步齿形带轮所组成， 此种传动系统可有效地消除传动过程中的间隙和滑移现象，确保控制的精确 性。系统采用二级减速，由两根同步齿形带和五个同步带轮组成。本机不应 用减速机，采用传动系统直接减速方式，此种减速方式的优势有两点：一是 低噪音，二是免维护。 4. 横梁；分为上横梁和中横梁，采用中型厚度的碳钢钢板制作，上横梁为 固定横梁，安装于主机的最上端。中横梁为活动横梁，通过滚珠螺母与滚珠 丝杠连接。中横梁也是加载的关键部件，传感器安装于中横梁的下端

8、，各种 试验附具的一端也都悬挂于中横梁之上，中横梁升降即可产生拉力和压力。 5.夹头体；拉伸试验用楔形结构，采用铸钢件毛坯加工而成，一侧封闭， 另一侧用于安装滑动卡板和夹块，表面电镀。分为上部夹头体和下部夹头体， 上部夹头体与活动横梁上所安装的传感器连接，下部夹头体与工作台连接。 6. RMC 移动控制盒；用于在调整试验空间时操作移动横梁快速升降，具 有快/慢、步进等多种操作方式，可自由吸附粘贴于主机易于操作的部位。 7. 框架支柱；四根支柱采用碳钢钢管制作，两根为一组，安装于滚珠丝杠 的外侧，上、下两端分别与上横梁和工作台固定连接，主要用于加强框架支 撑和安装表面扣板。 8. 防尘罩；安装于

9、门式框架的内侧，用于防止滚珠丝杠受到粉尘侵害。 9. 外罩；采用铝合金及彩钢等材料制作，主要用于对局部机体内部进行遮 盖，使机器外型得以美观，另外对局部机体内部也可以起到保护作用。 （二）、计算机测控系统 计算机测控系统主要由测控软件、硬件、伺服电机及驱动器、 负荷传感器、 - 6 - 编码器及计算机、打印机所组成。 1.测量控制软件；是试验机的操作系统，主要编制依据是GB/T 228-2002 金属材料室温拉伸试验方法 ；GB/T 7314-2005金属材料室温压缩试验方 法 ；GB/T 8653-1988金属杨氏模量、弦线模量、切线模量和泊松比试验方 法 ；SL/235-1999土工合成材

10、料测试规程 ；GB/T 528-2009硫化橡胶或热 塑性橡胶拉伸应力应变性能的测试 ；GB/T 1701-2001硬质橡胶拉伸强度和 拉断伸长率的测定；GB/T 15048-1994硬质泡沫塑料压缩蠕变试验方法 ； GB/T 8804-2003热塑性管材拉伸性能测定 ；QB/T 2854-2007塑料土工格 栅蠕变试验及评价方法 ；GB18173.1-2006 高分子防水材料 -片材等三十余 种标准。 采用 VC+语言编程，可在WindowsXP 等多种操作系统下工作。特 点如下： a. 支持同时最多配置4 个力传感器， 8 个变形传感器 (电子引伸计 ) ，用户 可根据需要随时更换； b.

11、 程序采用开放的数据库结构定义，标准配置包含国标GB/T 228-2002、 GB7314-2005等三十余种试验方法，可根据用户要求定制特殊的试验方法； C.同时记录力 -时间，变形 - 时间，力 - 变形和力 - 位移试验曲线，可随时 切换观察，任意放大缩小，水平或垂直移动，实时高速采样； d. 采用人机交互方式分析计算测试材料的机械性能指标，在自动分析的 基础上，还可以人工修正分析结果，提高分析的准确性； e. 试验数据采用数据库管理方式，自动保存所有试验数据和曲线； f. 提供多种报表打印接口，用户可根据需要编辑任何格式的报表，并打 印输出； - 7 - g.MaxTest 软件包还包

12、含其他工具软件， 如调试工具箱、批量处理程序等； h. 保留数据接口，可直接连接企业（试验室）的综合信息管理网络。 主窗口是程序的控制中心，它负责管理各个功能窗口和系统模式的切换， 并显示试样的基本信息和试验控制状态信息，这个窗口始终位于屏幕最上面。 菜单包括系统、模式、设置、调整、工具、窗口、帮助。 系统： 软件退出操作。 模式： a.试验：切换到试验控制界面；b.分析：切换到数据分析界面；c. 退出：退出控制系统。 设置： a.选择力传感器：选择当前正在使用的力传感器；b.选择引伸计： 选择当前正在使用的引伸计；c.系统设置：返回和设置系统相关参数；d. 分析设置：返回和设置分析参数。 调

13、整： a.硬件调零：调整力传感器和引伸计硬件零点；b.力传感器检定： - 8 - 修正力传感器的放大倍数；c.引伸计检定：修正引伸计的放大倍数；d.放大 器自校正：检查和校正放大器的放大倍数；e.调试参数。 工具： a.检定纪录：检定时的读数纪录和打印工具；b.控制观察：直接 观察控制调节过程的工具；c.添加试验类型：通过升级文件扩充试验类型； d.用户自定义项目：用户自己修改数据项目的工具；e.保存调试参数文件： 将所有调试参数和上一次的控制调节过程保存为一个文本文件，在系统出 现异常情况时， 用户可将这个文件发送给系统供应商作为故障分析的依据。 窗口： a.排列子窗口：以主窗口为中心，重新

14、排列其他窗口；b.屏幕居 中：界面居中显示； c.移到屏幕左上角：界面移到屏幕左上角显示。 帮助： a.关于：显示执行程序版本和控制驱动类型、版本等相关信息， 以及 MaxTest 程序的升级修改内容； b.注册：返回当前注册状态以及用户重 新注册； 状态栏 显示试验过程中试样和控制的相关信息；状态栏分为左右两部 分，左边显示当前控制相关的详细信息，如速度等。右边显示试样的相关 信息，主要是试样面积和编号。 工具栏 提供一些快捷操作， a. 试验：切换到试验模式； b. 分析：切换到 分析模式； c. 清零：将力、变形和位移一起清零；d. 数据板：选择试验类 型和显示数据板； e. 前翻：向前

15、移动纪录； f. 后翻：向后移动纪录。 力和变型显示板： 负荷测量显示值根据示值的大小自动规约。当试验重新 开始，峰值会自动清零，也可点击峰值清零按钮清零。变形测量显示值据示 值的大小自动规约。 - 9 - 位移显示板： 即位移测量显示值。 曲线显示板： 曲线显示窗口在试验过程中，实时显示测量曲线，在浏览历史数据时，同 步显示对应的历史曲线；在分析时，提供用户在线分析的功能。 a.曲线类型选择：系统在试验开始后，同时纪录四根曲线，用户可根据需 要选择观察其中的一种类型的曲线； b.曲线工具栏：曲线工具栏包含曲线观察和处理的工具； c.曲线显示区域； d.曲线显示刻度值，随曲线的缩放和移动而改变

16、； e.曲线垂直（水平）缩放和定位：曲线可以单向（水平或垂直）放大和缩 - 10 - 小。并可以用滑块拖动显示曲线。拖动方式有三种：小幅移动：用鼠标点击 滑动条两端箭头，可以移动当前曲线显示范围的1/10；翻页：用鼠标点击滑 动条的空白处，可以直接翻过一页；任意：直接用鼠标拖动滑块到位后松开 即可； 控制板： 控制方式选择卡片 : 包括 a.位移：闭环（开环）位移控制方式；b.负荷：闭环力（应力）控制 方式； c.变形：闭环变形（应变）控制方式；d.拉伸：典型金属拉伸自动程 控方式； e.程控：可编程序控制方式。 试验控制中心： 横梁上下运动时，可能是正在试验，也可能只是调整一下位置。因此，

17、为了区分两者，系统将控制分为试验状态和非试验状态。左上角的第一个 按钮就是切换用的“调整位置”按钮，弹起时，系统即认为当前是试验状 态（如图） ，后面两个按钮表示试验的“开始”和“停止” 。 “调整位置”按 钮按下时，系统即认为是非试验状态，这时控制板界面也将有所变化（如 图） ，我们可通过“上升”和“下降”按钮来控制横梁的移动，按下“复位” - 11 - 按钮，系统将自动回到位移显示为0 的位置（可能上升，也可能下降，以 上次位置为准），并自动停止。 位移控制：位移控制以位移为控制指标进行控制，单位为 mm/min(毫米 /分钟)。 力控制：力控制以试验力或应力为控制指标进行控制，单位为kN

18、/s 和 Mpa/s。恒试验力控制在力速度档位中选择一个固定速度值。 变形控制：以变形为控制指标进行控制，单位为mm/s和%/s。 拉伸控制：常规的金属拉伸试验是平时做得最多的试验，因此，系统将金 属拉伸控制单独列出，方便用户。 自定义程序控制：该模式下系统将按照用户自己编制的程序进行控制。 - 12 - 数据板： 数据板窗口：试件数据到测试数据，再到分析数据，这个过程显 示都在数据板上体现。从系统菜单或工具栏都可以调出数据板。 数据板工具栏：包含了数 据操作的全部功能，左到右包括新建、打开、保存、删除和打印试验数据。 a.新建：调出新建试样信息窗口，这是试验开始的 第一步；b.打开：依照特定

19、的查询条件， 调出历史数据； c.保存为数据库格式： 将测试曲线或者用户对数据的任何改动保存到数据库中；d.保存为文件格式： 以文本文件格式将测试曲线或者用户对数据的任何改动存盘；e.打印：将当前 记录数据以设置好的报表格式打印输出。 分析板： 试验完成以后，程序会自动分析测试曲线，从而得到分析结果， 而分析板记录了分析的过程，供用户察看。 调试参数窗口： 本测试系统可以通过软件数字精确调整负荷和变形每档 的采样显示值，这些调整参数在系统出厂时已经配置好。 选择试验类型： 点击工具栏上“数据板”按钮旁的下拉箭头，在出现的 试验类型列表中选择合适的项目。 - 13 - 输入试件信息： 将待检的试

20、件信息输入计算机，所有的试件信息和测试 数据，MaxTest程序都保存在同一个数据库文件中。在这个数据库中，一个试 验数据保存为一条记录。用户在 模板输入 页面输入试验的一些相关信息， 如试件批号、试件编号、试验日期、试验人、试件形状和尺寸、So（横截面 积）、 Lo（原是标距）等。用户也可以直接打开右边列表中保存的试件模板 文件，而不用再一一输入；用鼠标点击模板名称，那么，这个模板所包含的 试件内容就会直接填入。填完试件信息后，也可以点击页面右边的保存模板 按钮，将所填的数据另存为模板文件。 - 14 - 打开历史数据： 用于接续试验。 试验操作： 对于简单的操作，用户可以选择单一控制模式来

21、做试验，比 如位移或力控制，选择其中的一种控制模式，确定控制速度。如果是复合控 制，以标准金属拉伸试验为例，用户在选择拉伸控制模式以后，还必须设置 一些必要的控制参数。 - 15 - 结果保存： 当一次测试完成停止后，程序会自动分析数据，并自动保存试 验曲线和分析结果 数据分析： 试验结束时， 系统会自动分析试验曲线， 在力-变形曲线上标出 各标志点，同时，将分析结果发送到数据板，这时，用户可以直接在数据板 看到分析结果。如果用户对分析结果不满意，这时可以进行人工修正。 - 16 - 报告打印： 试验数据分析完毕后，接下来就可以打印试验数据了。我们先 显示数据板，它的工具栏上有个打印按钮，选择

22、它，就可以将当前试验曲线 和分析结果等试验数据打印出来。 2. 硬件系统；即 PCI板卡，安装于计算机主机扩展槽内，主要采用高集成 - 17 - 芯片制造，集采集、放大、 A/D 转换为一体，是控制测量系统的核心部件，应 用 24 位转换器，具有很高的分辨力。 3. 伺服电机及驱动器：安装于主机工作台下部，采用台湾产台达品牌伺服 电机，功率： 0.4kW，并使用与之相匹配的台湾产同品牌驱动器，该伺服电机 与驱动器组合，具有调速范围宽、精度高的优势，为国内广泛应用的品牌之 一。 4. 负荷传感器；采用20kN轮辐式负荷传感器、精度等级为0 级，即是力 信号采集元件，也是试验力控制元件。通道频带宽

23、度达18Hz，所测得的试验 数据和曲线真实。 5. 编码器； 2500pp,分辨力 0.001mm, 测量范围相同于活动横梁的行程, 是 近些年才普遍应用的传统位移传感器换代品，光栅信号输出，即是位移测量 元件，也是位移控制元件。 6. 引伸计；应变电阻式，标距50mm 、变形量 5mm 。即是变形测量元件，也 是变形控制元件。 7. 计算机及打印机。 六. 基本配置 1. 主机 1台 2. 伺服电机（台湾台达） 1台 3. 驱动器（台湾台达） 1套 4. RMC 移动控制盒，1 套 5. 滚珠丝杠副2 套 6. 同步齿形带及同步齿形带轮组 1组 - 18 - 7. 计算机（联想品牌、主流配置

24、） 1台 8. 打印机（ HP彩喷 A4） 1台 9. 高分辨力多功能控制卡（器）及电缆线 1 套 10.windows 平台下的中文通用试验软件 1套 11.高精度负荷传感器 1只 12.引伸计（ 50/5） 1只 13.编码器 1只 14.技术文件（使用说明书、合格证、装箱单） 1套 15.软件备份光盘 1套 七. 随机所带标准试验附具 压力试验装置 1套 包括平压板和球面支撑压板 V形夹头块6- 10mm 4 件 用于圆试样夹持 10-16mm 4 件 用于圆试样夹持 平夹头块 0 6mm 4件 用于扁试样夹持 6-14mm 4件 用于扁试样夹持 弯曲试验装置 1套 穿销 2件 固定夹头

25、体使用 小穿销 1件 固定上压板使用 八售后服务 1. 产品由长春新特试验机有限公司技术服务部的专业技术人员进行售后 服务。 2. 产品保修期一年。在保修期内如因产品质量问题发生故障将免费维修； 如因非产品质量问题发生故障，只收工本费。产品终身维修并提供配件及易 - 19 - 损件。 3. 产品由工程技术人员现场指导安装（用户吊装到位），免费调试。 4. 服务响应时间 12H,接到通知后 48H到达服务现场。 5. 免费现场培训操作人员。软件免费升级。 6. 产品终身维护服务，并以优惠价格提供配件易损件及技术服务。 九. 售价：5.5 万元/ 台（含运费、调试费用） 长春新特试验机有限公司 联系人：马春雨 联系电话： 13251806953