技術(shù)文章
電腦全自動(dòng)恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)的性能特點(diǎn)
電腦全自動(dòng)恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)作為材料力學(xué)性能檢測(cè)的核心設(shè)備(主要用于混凝土、水泥、石材、磚塊等脆性材料的抗壓強(qiáng)度測(cè)試),其性能特點(diǎn)圍繞 “高精度控制、全流程自動(dòng)化、數(shù)據(jù)可靠性、操作A全性" 四大核心展開(kāi),具體可拆解為以下六大維度:
一、核心優(yōu)勢(shì):恒應(yīng)力控制精度高,符合標(biāo)準(zhǔn)要求
“恒應(yīng)力" 是該設(shè)備的核心技術(shù)指標(biāo),其控制精度直接決定試驗(yàn)數(shù)據(jù)的Y效性,具體特點(diǎn)如下:
1、寬范圍速率穩(wěn)定控制
支持按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(如 GB/T 50081-2019《混凝土物理力學(xué)性能試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》、GB/T 17671-1999《水泥膠砂強(qiáng)度檢驗(yàn)方法》)設(shè)定恒應(yīng)力加載速率(通常范圍:0.1~10MPa/s,部分設(shè)備可擴(kuò)展至 0.05~20MPa/s),加載過(guò)程中應(yīng)力速率波動(dòng)≤±1%,確保不同材料(如混凝土需 0.5~1.0MPa/s,水泥膠砂需 2.4±0.2MPa/s)均能按標(biāo)準(zhǔn)要求穩(wěn)定受力,避免因速率波動(dòng)導(dǎo)致強(qiáng)度測(cè)試值偏差(如速率過(guò)快會(huì)使測(cè)試值偏高,過(guò)慢則偏低)。
2、閉環(huán)反饋控制技術(shù)
采用 “壓力傳感器 + 伺服系統(tǒng)(液壓 / 電子)+PLC" 閉環(huán)控制,實(shí)時(shí)采集當(dāng)前壓力值與目標(biāo)應(yīng)力值的偏差(采樣頻率≥100Hz),并動(dòng)態(tài)調(diào)整動(dòng)力輸出(液壓閥開(kāi)度 / 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速),實(shí)現(xiàn) “加載 - 反饋 - 修正" 的毫秒級(jí)響應(yīng),即使試樣在接近破壞時(shí)出現(xiàn)應(yīng)力波動(dòng),也能快速補(bǔ)償,保證恒應(yīng)力狀態(tài)穩(wěn)定。
二、全流程自動(dòng)化:減少人為干預(yù),提升效率與一致性
“全自動(dòng)" 是設(shè)備區(qū)別于半自動(dòng)機(jī)型的關(guān)鍵,可覆蓋從試樣放置到報(bào)告生成的全環(huán)節(jié),特點(diǎn)如下:
1、自動(dòng)定位與加載
1.1部分G端機(jī)型配備自動(dòng)工作臺(tái)升降 / 壓頭定位功能:根據(jù)試樣高度(可通過(guò)位移傳感器自動(dòng)測(cè)量或手動(dòng)輸入),設(shè)備自動(dòng)調(diào)整上壓頭與試樣的初始距離(通常預(yù)留 2~5mm),無(wú)需人工轉(zhuǎn)動(dòng)手輪調(diào)節(jié),避免因定位偏差導(dǎo)致 “偏心受壓"(偏心會(huì)使測(cè)試值偏低 10%~20%)。1.2加載過(guò)程W全自動(dòng)化:?jiǎn)?dòng)試驗(yàn)后,設(shè)備按預(yù)設(shè)應(yīng)力速率自動(dòng)加載,直至試樣破壞(應(yīng)力驟降時(shí)自動(dòng)停機(jī)),無(wú)需人工值守或手動(dòng)調(diào)節(jié)加載速度。
2、數(shù)據(jù)自動(dòng)處理與報(bào)告生成
2.1軟件自動(dòng)采集并計(jì)算核心參數(shù):Z大抗壓強(qiáng)度(破壞時(shí)的Z大應(yīng)力)、峰值應(yīng)力對(duì)應(yīng)的位移、加載時(shí)間等,無(wú)需人工記錄或換算(如混凝土試樣需根據(jù)截面積計(jì)算壓力值,軟件可自動(dòng)關(guān)聯(lián)試樣尺寸參數(shù))。2.2支持標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)告輸出:內(nèi)置 GB、ISO、ASTM 等多種標(biāo)準(zhǔn)報(bào)告模板,可直接導(dǎo)出 PDF/Excel 格式報(bào)告,包含試驗(yàn)日期、試樣信息、應(yīng)力 - 時(shí)間曲線、校準(zhǔn)證書(shū)編號(hào)等合規(guī)性信息,避免人工編制報(bào)告的誤差與效率問(wèn)題。
三、數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ):高精度、可追溯,滿足合規(guī)要求
1、高精度傳感與數(shù)據(jù)采集
1.1核心傳感器精度高:壓力傳感器采用高精度輪輻式 / 柱式傳感器(精度等級(jí)通常為 0.1% FS,部分可達(dá) 0.05% FS),位移傳感器(如光柵尺)精度≤0.001mm,確保壓力、位移數(shù)據(jù)的采集誤差遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)允許范圍(標(biāo)準(zhǔn)通常允許 ±2% 誤差)。1.2數(shù)據(jù)不丟失與實(shí)時(shí)監(jiān)控:試驗(yàn)過(guò)程中實(shí)時(shí)顯示 “應(yīng)力 - 時(shí)間"“應(yīng)力 - 位移" 曲線,軟件自動(dòng)保存每毫秒的原始數(shù)據(jù)(包括加載過(guò)程中的瞬時(shí)應(yīng)力、位移),即使設(shè)備意外斷電,已采集數(shù)據(jù)也能通過(guò)緩存恢復(fù),滿足試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可追溯性要求(如實(shí)驗(yàn)室資質(zhì)認(rèn)定 CNAS 對(duì)數(shù)據(jù)追溯的要求)。
2、數(shù)據(jù)管理與權(quán)限控制
2.1支持試驗(yàn)數(shù)據(jù)分類(lèi)存儲(chǔ):按 “試樣類(lèi)型"“試驗(yàn)日期"“操作員" 等維度建立數(shù)據(jù)庫(kù),可快速查詢(xún)歷史試驗(yàn)記錄(如查詢(xún)某批次混凝土的 3 天 / 28 天強(qiáng)度數(shù)據(jù))。2.2多級(jí)權(quán)限管理:設(shè)置 “管理員"“操作員"“查看員" 等權(quán)限,操作員僅能執(zhí)行試驗(yàn),管理員可修改參數(shù)、校準(zhǔn)設(shè)備,防止非授權(quán)人員篡改試驗(yàn)數(shù)據(jù),保證數(shù)據(jù)真實(shí)性。
四、機(jī)械結(jié)構(gòu):高剛性、高穩(wěn)定性,保障長(zhǎng)期可靠運(yùn)行
1、主機(jī)剛性強(qiáng),抗變形能力優(yōu)
主機(jī)框架(通常為四柱式或門(mén)式結(jié)構(gòu))采用高強(qiáng)度合金鋼材(如 Q345B)焊接成型,并經(jīng)時(shí)效處理(X除焊接應(yīng)力),抗壓剛度≥5×10^5 kN/m(剛度越高,加載時(shí)框架變形越小,對(duì)測(cè)試精度影響越?。?。即使在Z大試驗(yàn)力(如 2000kN、3000kN)下,主機(jī)變形量≤0.1mm,避免因框架變形導(dǎo)致應(yīng)力測(cè)量偏差。
2、加載中心性好,受力均勻
上、下壓頭采用高硬度合金材質(zhì)(如 Cr12MoV,表面硬度≥HRC55),經(jīng)精密磨削加工(平面度≤0.01mm/m),確保壓頭與試樣接觸面W全貼合;同時(shí),通過(guò) “同軸度校準(zhǔn)"(出廠前與定期維護(hù)時(shí)校準(zhǔn)),保證加載軸線與試樣中心軸線偏差≤0.5mm,避免偏心加載導(dǎo)致的測(cè)試誤差。
五、A全防護(hù):多重保護(hù),避免設(shè)備損壞與人員傷害
1、機(jī)械與電氣雙重過(guò)載保護(hù)
1.1機(jī)械保護(hù):設(shè)置過(guò)載保護(hù)銷(xiāo)(當(dāng)試驗(yàn)力超過(guò)額定力的 110%~120% 時(shí),保護(hù)銷(xiāo)斷裂,切斷加載動(dòng)力),防止因試樣異常(如硬度過(guò)高)或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致設(shè)備過(guò)載損壞。1.2電氣保護(hù):軟件與硬件雙重監(jiān)控,當(dāng)壓力超過(guò)額定值、位移超出A全范圍(如壓頭下降過(guò)低)時(shí),設(shè)備自動(dòng)停機(jī)并報(bào)警,同時(shí)切斷伺服系統(tǒng) / 液壓泵電源。
2、人機(jī)A全防護(hù)
2.1配備A全防護(hù)門(mén) / 光柵:試驗(yàn)時(shí)防護(hù)門(mén)關(guān)閉(或光柵感應(yīng)到人員靠近),設(shè)備才能啟動(dòng)加載;若防護(hù)門(mén)打開(kāi)(或人員誤入光柵區(qū)域),設(shè)備立即停機(jī),防止試樣破壞時(shí)碎片飛濺傷人(脆性材料破壞時(shí)易產(chǎn)生尖銳碎片)。2.2緊急停機(jī)按鈕:主機(jī)與控制柜均設(shè)置紅色緊急停機(jī)按鈕,遇突發(fā)情況可一鍵切斷所有動(dòng)力,保障人員A全。
六、適應(yīng)性與擴(kuò)展性:滿足多場(chǎng)景測(cè)試需求
1、兼容多種試樣尺寸
工作臺(tái)可通過(guò)更換 “墊鐵" 或 “夾具" 適配不同尺寸的試樣(如混凝土立方體試塊 100mm×100mm×100mm、150mm×150mm×150mm,水泥膠砂試塊 40mm×40mm×160mm,石材試塊 50mm×50mm×50mm 等),無(wú)需更換主機(jī)框架,降低設(shè)備投入成本。
2、支持功能擴(kuò)展
2.1可選配應(yīng)變測(cè)量模塊:通過(guò)粘貼應(yīng)變片,同步采集試樣在加載過(guò)程中的應(yīng)變數(shù)據(jù),分析材料的應(yīng)力 - 應(yīng)變關(guān)系(如彈性模量、泊松比)。2.2可選配高低溫環(huán)境箱:用于模擬高溫(如混凝土高溫后強(qiáng)度測(cè)試)、低溫(如凍融后強(qiáng)度測(cè)試)環(huán)境下的材料抗壓性能,擴(kuò)展設(shè)備的應(yīng)用場(chǎng)景(如建筑抗火、抗凍檢測(cè))。
七、總結(jié)
電腦全自動(dòng)恒應(yīng)力壓力試驗(yàn)機(jī)的核心性能優(yōu)勢(shì)可概括為 “準(zhǔn)、省、穩(wěn)、安":
1、“準(zhǔn)":恒應(yīng)力控制與數(shù)據(jù)采集精度高,符合標(biāo)準(zhǔn)要求;
2、“省":全流程自動(dòng)化減少人工干預(yù),提升測(cè)試效率;
3、“穩(wěn)":高剛性結(jié)構(gòu)與閉環(huán)控制確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行;
4、“安":多重A全保護(hù)措施保障人機(jī)A全。
這類(lèi)設(shè)備廣泛應(yīng)用于建筑、建材、交通、水利等領(lǐng)域的材料質(zhì)量檢測(cè),是實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn) “標(biāo)準(zhǔn)化、J準(zhǔn)化、G效化" 檢測(cè)的核心裝備。要想了解更多產(chǎn)品性能特點(diǎn),可隨時(shí)聯(lián)系河北天棋星子檢測(cè)設(shè)備有限公司工作人員。