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技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES
更新時間：2023-11-01
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用于測定型（芯）砂在常溫下的抗壓. 抗剪. 抗彎. 抗拉強(qiáng)度。采用自動機(jī)械加載，傳感器采集數(shù)據(jù),數(shù)字表直接顯示測試結(jié)果，并能保持最大破壞力值。具有數(shù)據(jù)存儲、輸出打印功能。帶有計(jì)算機(jī)接口（含軟件），配有485-232轉(zhuǎn)換接口，數(shù)據(jù)處理生成.txt文件（文本格式文件）。
一、智能型砂強(qiáng)度機(jī)的特點(diǎn)
①數(shù)控機(jī)械加載
本儀器采用了特種步進(jìn)電機(jī)和蝸輪蝸桿減速機(jī)構(gòu)，通過單片微機(jī)數(shù)字控制，實(shí)現(xiàn)自動均勻加載。
②一體化夾具機(jī)構(gòu)
本儀器將拉，壓，彎，剪夾具有機(jī)地組合成一體，無須更換夾頭即可實(shí)現(xiàn)各種型砂強(qiáng)度的測試。
③高精確度
本儀器采用數(shù)控機(jī)械加載，避免了液壓加載方式由于泄露，溫差造成的液壓油粘度變化等對測試精度的影響。同時高精度的S型力傳感器和4?位A/D數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用可進(jìn)一步提高系統(tǒng)的精確度。
④數(shù)據(jù)存儲及掉電保護(hù)功能
本儀器能在關(guān)機(jī)或停電的情況下，將已采集的數(shù)據(jù)完整地保存在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，以便進(jìn)一步顯示和打印輸出。
⑤打印功能
儀器有較強(qiáng)的打印功能。能將已采集和儲存的數(shù)據(jù)，通過鍵盤指令，以數(shù)據(jù)的方式輸出。對兩組及兩組以上的數(shù)據(jù)，可打印其平均值。
二、智能型砂強(qiáng)度機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)
抗壓強(qiáng)度：0~1.5Mpa(最大5Mpa)；
抗拉強(qiáng)度：0~6MPa(最大20Mpa)；
抗剪強(qiáng)度：0~1.2MPa(最大4Mpa)；
抗彎強(qiáng)度：0~60MPa(最大180Mpa)；
示值精度：±1.5%FS；
工作電壓：AC 220V±10%, 50Hz；
使用環(huán)境：室溫，相對濕度≤90%。
三、強(qiáng)度機(jī)的基本結(jié)構(gòu)
強(qiáng)度機(jī)主要由傳動-加載系統(tǒng)、裝夾試樣用全能夾具、微機(jī)自動控制-測試系統(tǒng)三部分組成。外形如圖一。
圖一、智能型砂強(qiáng)度機(jī)外形圖。
圖二、儀器前面板示意圖
觸摸式鍵盤由11個按鍵組成。主要用于數(shù)字輸入、參數(shù)設(shè)置、加載機(jī)構(gòu)的前進(jìn)后退以及特殊功能的實(shí)現(xiàn)。
①[抗拉]鍵
選擇抗拉強(qiáng)度測試方式，相應(yīng)指示燈亮。
②[抗壓]鍵
選擇抗壓強(qiáng)度測試方式，相應(yīng)指示燈亮。
③[抗剪]鍵
選擇抗剪強(qiáng)度測試方式，相應(yīng)指示燈亮。
④[抗彎]鍵
選擇抗彎強(qiáng)度測試方式，相應(yīng)指示燈亮。
⑤[高/低]鍵
選擇正常試樣尺寸（指示燈亮）或特殊試樣尺寸（指示燈滅）。
特殊試樣尺寸表
測試方式 | 抗拉 | 抗壓 | 抗剪 | 抗彎 |
試樣尺寸 | 22.36x11.18 | φ30x50 | φ30x50 | 22.36x11.18x60 |
⑥[ù]鍵
加一鍵。主要用于推桿的前進(jìn)，數(shù)字輸入、參數(shù)設(shè)置等操作。
開機(jī)時，用來修改日期。每按一次閃爍數(shù)字加一。按住不動數(shù)字連續(xù)加一。
在監(jiān)控狀態(tài)下，按該鍵推桿開始前進(jìn)；再按該鍵推桿停止前進(jìn)。
在輸入試驗(yàn)參數(shù)時，用于輸入試驗(yàn)編號和重復(fù)次數(shù)（加一）。
在設(shè)置試樣夾頭上升速度時，用于增加試樣夾頭的上升速度。
測試強(qiáng)度過程中，用于改變加載速度。
⑦[ü]鍵
減一鍵。主要用于推桿的返回，數(shù)字減一輸入、參數(shù)設(shè)置等操作。
開機(jī)時，用來修改日期。每按一次閃爍數(shù)字減一。按住不動數(shù)字連續(xù)減一。
在監(jiān)控狀態(tài)下，按該鍵推桿開始返回；再按該鍵推桿停止返回。
在輸入試驗(yàn)參數(shù)時，用于輸入試驗(yàn)編號和重復(fù)次數(shù)（減一）。
在設(shè)置試樣夾頭上升速度時，用于降低試樣夾頭的上升速度。
測試強(qiáng)度過程中，用于終止試驗(yàn)過程，使推桿復(fù)位。
⑧ [設(shè)置]鍵
主要用于修改日期、輸入試樣參數(shù)等操作。
開機(jī)時，用來修改日期。按該鍵在年、月、日間滾動。
在監(jiān)控狀態(tài)下，按該鍵進(jìn)入輸入試樣參數(shù)狀態(tài)。
可依次輸入試樣編號和重復(fù)次數(shù)。
測試強(qiáng)度過程中，用于交替顯示強(qiáng)度的MPa值和kg/cm2值。
⑨ [確認(rèn)]鍵
主要用于確認(rèn)各項(xiàng)操作、實(shí)現(xiàn)特殊功能操作。
a.在修改日期，輸入試樣參數(shù)等操作過程中，用該鍵確認(rèn)各項(xiàng)操作。
b.在監(jiān)控狀態(tài)下，按該鍵進(jìn)入特殊功能設(shè)置狀態(tài)，顯示區(qū)顯示數(shù)字“1"。按[ù]、[ü]鍵，顯示數(shù)字可在“0"-“5"之間循環(huán)顯示，按[確認(rèn)]進(jìn)入該選項(xiàng)。顯示數(shù)字“0"-“5"對應(yīng)的功能見下表：
示值 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
功 能 | 內(nèi)存測試 | 鍵盤測試 | 顯示測試 | A/D測試 | 修改日期 | 復(fù)位 |
c.在監(jiān)控狀態(tài)下，按該鍵進(jìn)入特殊功能設(shè)置狀態(tài)，按下表所述按鍵可進(jìn)行以下操作。
按鍵 | [設(shè)置] | [打印] | [測試] |
功能 | 設(shè)置加載速度 | 測試打印機(jī) | 測試載荷傳感器 |
顯示 | 當(dāng)前速度設(shè)定值（mm/分） | 力值（N） | |
可用按鍵 | [ù]-加一 [ü]-減一 [確認(rèn)]-確認(rèn)并退出 | [ù]-加載 [ü]-卸載 [設(shè)置]-停機(jī) [測試]-清零 [確認(rèn)]-退出 |
d.按任一強(qiáng)度設(shè)定鍵退出特殊功能設(shè)置狀態(tài)。
⑩[打印]鍵
按下該鍵儀器進(jìn)入數(shù)據(jù)打印狀態(tài)，顯示區(qū)顯示打印參數(shù)：
P | 03 | 1 | |||||||
打印數(shù)據(jù)的個數(shù) | |||||||||
打印數(shù)據(jù)的起始點(diǎn) | |||||||||
打印或顯示強(qiáng)度值 | |||||||||
第一個參數(shù)表示系統(tǒng)進(jìn)入打印輸出方式。P表示立即打印所測強(qiáng)度值；d表示顯示所測強(qiáng)度值。用[ù]，[ü]鍵可切換兩種方式。
第二個參數(shù)用來設(shè)定打印或顯示第幾次試驗(yàn)數(shù)據(jù)。可選的數(shù)值是“0-99"。進(jìn)入時，系統(tǒng)隱含設(shè)定值為最近一次試驗(yàn)所對應(yīng)的數(shù)據(jù)。該參數(shù)可用[ù]，[ü]鍵進(jìn)行修改。
第三個參數(shù)為打印數(shù)據(jù)的個數(shù)。可選的數(shù)值是“1-9"。進(jìn)入時，系統(tǒng)隱含設(shè)定值為1，用[ù]，[ü]鍵進(jìn)行修改。
三個參數(shù)間可用[設(shè)置]鍵進(jìn)行切換，按[確認(rèn)]鍵確認(rèn)。按其它任意鍵，將放棄打印操作。
按[確認(rèn)]鍵后：
a.當(dāng)?shù)谝粋€參數(shù)為“P"時，將立即打印該組強(qiáng)度值；若第三個參數(shù)大于一時，還將打印出平均值。
b.當(dāng)?shù)谝粋€參數(shù)為“d"時，將顯示出該組強(qiáng)度值；可用[ù]，[ü]鍵調(diào)出前，后組的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示；按[打印]鍵打印該組數(shù)據(jù)；按其它任意鍵，將返回監(jiān)控狀態(tài)。
? [測試]鍵
在監(jiān)控狀態(tài)，按下該鍵儀器將進(jìn)行一次強(qiáng)度測試。
3、操作步驟說明
①首先檢查各信號線，電源線連接是否完好。
②開機(jī)、系統(tǒng)初始化
按機(jī)箱正面的電源開關(guān)接通電源。顯示區(qū)閃爍顯示“HELLO"。約10秒鐘后，自動進(jìn)入修改日期狀態(tài)，這時可用按鍵修改當(dāng)前日期。年、月、日之間的切換用[設(shè)置]鍵進(jìn)行，輸入完畢后，按[確認(rèn)]鍵。確認(rèn)后，顯示區(qū)閃爍顯示“】＿"，儀器自動進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)。
③輸入試樣參數(shù)
每種試樣均可用一個六位數(shù)的數(shù)字編碼代表(Sample ID)，同種試樣間用重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)(Run Number)區(qū)分。在監(jiān)控狀態(tài)下，按[設(shè)置]鍵，儀器顯示：
000001 |
可用[ù]，[ü]，[設(shè)置]鍵輸入試樣編號，按[確認(rèn)]鍵確認(rèn)后，自動進(jìn)入重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)輸入。輸入完畢，按[確認(rèn)]鍵，儀器返回監(jiān)控狀態(tài)。對同一種試樣，只需在第一次試驗(yàn)時設(shè)置上述參數(shù)。重復(fù)試驗(yàn)次數(shù)可由儀器自動設(shè)置。
④選擇試驗(yàn)方法
本儀器可選擇拉、壓、彎、剪四種方式和高（正常試樣尺寸）、低（小試樣尺寸）共八種組合。在監(jiān)控狀態(tài)下，按相應(yīng)按鍵即可。
⑤加載速度的選擇
儀器的加載速度可在1-16毫米/分內(nèi)調(diào)整。開機(jī)缺省值為4毫米/分。在監(jiān)控狀態(tài)下，按[確認(rèn)]鍵，儀器顯示：
FUN 1 |
按[設(shè)置]鍵進(jìn)入選擇加載速度狀態(tài)，儀器顯示：
SPd 04 |
可用[ù]，[ü]鍵調(diào)整到合適的數(shù)字，按[確認(rèn)]鍵確認(rèn)后，按任一強(qiáng)度設(shè)置鍵，儀器返回監(jiān)控狀態(tài)。i 提高加載速度可能會影響測試精度！
⑥測量：在監(jiān)控狀態(tài)下，用[ù]，[ü]鍵調(diào)整夾頭的位置，將試樣放入適當(dāng)?shù)膴A具內(nèi)（參見圖三）。
注意調(diào)節(jié)螺母的安放位置！做抗壓試驗(yàn)時，調(diào)節(jié)螺母應(yīng)旋在頂桿上。做抗彎試驗(yàn)時，調(diào)節(jié)螺母應(yīng)從頂桿上旋下，并安放在抗壓試樣處。做標(biāo)準(zhǔn)抗彎試驗(yàn)時，應(yīng)將短抗wan刀架拆下。
圖三、試樣裝夾示意圖
安放好試樣，約5秒后，按[測試]鍵，儀器開始加載并采集試樣的強(qiáng)度值，同時顯示結(jié)果。顯示格式如下：
P | 3.45 | ||||||
當(dāng)前時刻的測量值 | |||||||
P：MPa值；E：kg/cm2值 | |||||||
可用[設(shè)置]鍵切換顯示強(qiáng)度MPa值和kg/cm2值。試樣破壞或加載到終點(diǎn)，儀器將自動終止采樣，頂桿回復(fù)到初始位置。最終結(jié)果閃爍顯示。此時按[確認(rèn)]鍵，系統(tǒng)將保存測試結(jié)果并返回監(jiān)控狀態(tài)；按[打印]鍵，系統(tǒng)將打印本次測試結(jié)果并返回監(jiān)控狀態(tài)；按其它任意鍵，將放棄本次測試結(jié)果并返回監(jiān)控狀態(tài)。如果中途需要停止測試，可在任何時間按“ü"鍵來終止試驗(yàn)。
⑦打印:系統(tǒng)一共可存放100組測試數(shù)據(jù)。既能測試一組打印一組，也可在試驗(yàn)完后統(tǒng)一打印。但要注意，一次試驗(yàn)不得超過100組否則將沖掉以前的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
⑧試驗(yàn)完畢，切斷主電源。
五、注意事項(xiàng)
①系統(tǒng)開機(jī)，應(yīng)預(yù)熱十分鐘后使用。
②出現(xiàn)意外時，請先關(guān)閉電源。
③每兩次試驗(yàn)的間隔至少需5秒。
④儀器應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)定，如誤差超過規(guī)定范圍，應(yīng)將儀器送回檢修。
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