儀器化沖擊試驗機(jī)

1、儀器化沖擊試驗機(jī)一、儀器化沖擊試驗機(jī)概述：儀器化沖擊試驗機(jī)是我公司借鑒國外技術(shù)，聯(lián)合中國工程物理研究院最新開發(fā)完成的新產(chǎn)品。該機(jī)按照ISO14556：2000Steeel-charpy V-notch pendnlum impact test-Instvumented test method、GB/T3808-2002擺錘式?jīng)_擊試驗機(jī)的檢驗中的有關(guān)要求研制;完全符合GB/T19748-2005鋼材 夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法和GB/T229-2007金屬 夏比缺口沖擊試驗方法。通過測試沖擊力值、數(shù)據(jù)采集與分析沖擊過程數(shù)據(jù)、繪制能量變化曲線，給出材料斷裂不同階段明確物理學(xué)意義與解釋，

2、為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。該類沖擊試驗機(jī)將是現(xiàn)用普通沖擊試驗機(jī)的替代和發(fā)展方向。JBW-300H型儀器化沖擊試驗機(jī)為微機(jī)自動控制試驗機(jī)，揚(yáng)擺、掛擺、沖擊、制動均為電器操作控制，并能在沖斷試樣后自動揚(yáng)擺,準(zhǔn)備做下次沖擊試驗，通過變換沖擊擺錘，可提供最大沖擊能量：300J。該儀器化沖擊試驗機(jī)采用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，把電壓信號變成數(shù)字信號，增加了數(shù)據(jù)存儲器和計算機(jī)，把采集的信號轉(zhuǎn)換繪制成沖擊力-時間、沖擊力-位移、位移-時間及能量-時間等曲線，形象地繪制出被沖斷試樣的受力及變形過程，把沖擊試驗全面、徹底地向前推進(jìn)了一大步，提高到了與目前電子拉伸試驗同等的水平，是沖擊試驗從原始落后

3、的狀態(tài)一躍進(jìn)入了試驗儀器數(shù)字化的先進(jìn)行列。測試數(shù)據(jù)的獲取，由測量控制系統(tǒng)自動采集記錄并輸出。標(biāo)準(zhǔn)度盤的設(shè)置主要是方便試驗機(jī)調(diào)整時，用指針標(biāo)定的數(shù)據(jù)與檢測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)相比較，以便驗證標(biāo)準(zhǔn)度盤的讀數(shù)與能量測試系統(tǒng)讀數(shù)的精度偏差。二、儀器化沖擊試驗機(jī)技術(shù)特點(diǎn)：1.主機(jī)框架、底座與立柱一體化設(shè)計、整體鑄造加工，剛性好，提高試驗的穩(wěn)定性；     2.擺軸采用簡支梁方式支承，軸承徑向載荷分布均勻合理、大大減小軸承摩擦帶來的能量損失，主機(jī)剛度大；3.采用雙級標(biāo)準(zhǔn)減速電機(jī)提錘，掛擺裝置采用液壓緩沖，掛擺平穩(wěn)；4.擺錘體三位軟件精確設(shè)計，保證了打擊中心準(zhǔn)確，

4、擺錘力矩精確；5.沖擊刀采用螺釘安裝固定，更換簡單方便；6配備了全封閉防護(hù)罩；7.微機(jī)控制，按指令完成取擺、沖擊、自動揚(yáng)擺、再沖擊多次試驗的全過程；8.試驗機(jī)安裝測力傳感器和角位移傳感器，具有高速采樣、運(yùn)算和存貯功能；9.微機(jī)通過數(shù)據(jù)分析及軟件處理，可以獲?。毫?時間、位移-時間、能量-時間、力-位移、能量-位移等曲線；10.可提供：沖擊速度、沖擊時間、沖擊能量、吸收能量、位移、裂紋形成能量、裂紋擴(kuò)展能量、屈服力、屈服時間、屈服位移、屈服能量、最大力、最大力時的時間、最大力時的位移、最大力時的能量、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止力、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展終止位移、不穩(wěn)定裂紋擴(kuò)展起始能量、不穩(wěn)

5、定裂紋擴(kuò)展終止能量等多個特征值；11、產(chǎn)品應(yīng)用范圍：本產(chǎn)品廣泛的應(yīng)用于科研機(jī)構(gòu)、高等院校、質(zhì)監(jiān)與質(zhì)量檢測機(jī)構(gòu)、鋼鐵冶金、船舶制造、車輛制造、航空航天、軍工、鍋爐壓力容器、建工建材、石油化工等眾多行業(yè)和部門；引用標(biāo)準(zhǔn)：GB/T19748-2005鋼材 夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗（儀器化）方法ISO 14556 : 2000（E）鋼材 夏比V型缺口彎曲沖擊試驗 儀器化試驗方法 ASTM E23鋼材 夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗儀器化方法GB/T3808-2002擺錘式?jīng)_擊試驗機(jī)的檢驗，JJG145擺錘式?jīng)_擊試驗機(jī)檢定規(guī)程 三、儀器化沖擊試驗機(jī)主要配置：1.主機(jī)1臺；2. 300J 擺錘1個3. 電機(jī)

6、1臺（裝在主機(jī)上）；4. 取擺傳動裝置1套（裝在主機(jī)上）；5. 自動掛擺裝置1套（裝在主機(jī)上）；6. 保險機(jī)構(gòu)1套（裝在主機(jī)上）；7. 安全防護(hù)裝置1套；8. 支座調(diào)校器1只；9. 試樣對中器1只；10. 聯(lián)想微機(jī)系統(tǒng)1套；11. A4幅面HP激光打印機(jī)1臺；12.光電角度傳感器1只（歐姆龍）13.信號變送器1只（中國工程物理研究院）14.數(shù)據(jù)采集卡1只（中國工程物理研究院）13. 測力傳感器（量程：0-50KN）1只（中國工程物理研究院）14. 測控軟件1套（中國工程物理研究院）四、儀器化沖擊試驗機(jī)主要技術(shù)規(guī)格1. 沖擊能量 ： 300J2. 標(biāo)度盤刻度范圍及分度值： 0-300J 每小格分

7、度值 2J 3. 擺錘預(yù)揚(yáng)角： 150°4. 擺軸軸線至打擊中心的距離： 750 mm5. 最大沖擊速度： 5.2 m/s6. 試樣支座跨距： 40 +0.2mm7. 試樣支座端部圓弧半徑 ：GB/T3808-2002 R1-1.5 mm 8. 沖擊刀刃圓弧半徑： GB/T3808-2002 R2-2.5mm R8mm 9. 沖擊刀夾角： 30°±1°10. 沖擊刀厚度： 16mm11. 試樣規(guī)格： 10 （7.5,5）mm×10 mm×55mm12. 測力傳感器精度： ±1FS13. 角位移傳感器分辨率： 0.1°

8、; 14. 使用電源： 380V±10 50Hz、3相四線15. 沖擊試驗自動完成，沖擊、舉擺自動完成；16. 自動顯示沖擊負(fù)荷曲線、記錄試驗結(jié)果；17. 曲線：載荷-時間、位移-時間、能量-時間等曲線圖形。五、儀器化沖擊試驗機(jī)基本結(jié)構(gòu)：儀器化沖擊試驗機(jī)由底座、機(jī)架、擺錘、標(biāo)度盤指示機(jī)構(gòu)、傳動機(jī)構(gòu)、掛脫擺機(jī)構(gòu)、預(yù)揚(yáng)角調(diào)整裝置，安全防護(hù)裝置、電器控制部分及能量測控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)構(gòu)成。數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由聯(lián)想品牌計算機(jī)（CPU2.0G、內(nèi)存1G、硬盤160G、光驅(qū) DVD-ROM），打印機(jī)（A4惠普激光打印機(jī)），數(shù)據(jù)采集卡 進(jìn)口高性能數(shù)據(jù)采集卡0.25M，載荷傳感器（擺錘試驗機(jī)專用傳感器，

9、最大載荷 50kN，精度0.5%，角位移傳感器3600線，精度0.5%以及變送器、軟件等）六、儀器化沖擊試驗機(jī)能量測控系統(tǒng)儀器化沖擊試驗機(jī)沖擊能量測控系統(tǒng)由沖擊測力傳感器、旋轉(zhuǎn)編碼器、動態(tài)變送器、數(shù)據(jù)采集及軟件分析系統(tǒng)組成儀器化（示波）沖擊試驗機(jī)測控系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)工作原理：由角位移傳感器測試出擺錘的予揚(yáng)角和沖斷試樣后的反揚(yáng)角，從而得到試驗機(jī)的沖擊能量和沖斷試樣后的剩余能量，并提供擺錘在沖擊過程中每個采樣點(diǎn)的速度參數(shù)；通過擺錘次沖斷夏比試樣，測力傳感器測出沖擊過程中試樣所承受的力值變化，并繪制出力時間曲線圖。通過軟件的分析處理得出力位移曲線及其它相關(guān)的曲線與特征值，以此供用戶推斷試樣的變形及斷裂

10、性質(zhì)。七、儀器化沖擊試驗機(jī)功能簡介1. 揚(yáng)角測控：采用編碼器3600線、分辯率0.1°， 滿足揚(yáng)角提升角度值精度的確定。2. 試樣承受力的測試：在力傳感器的量程為：0-50KN，精度： ±1FS，響應(yīng)頻率： 100KHz的測量系統(tǒng)中，完成沖擊測力傳感器工作過程的測試，并記錄試樣承受載荷的變化歷程。3. 數(shù)據(jù)采集：在測量放大器的頻帶寬為0100KHz、采樣速率為：1.25MHz的范圍內(nèi)、完成測試工作過程的數(shù)據(jù)采集。實現(xiàn)力（能量、位移）時間曲線的繪制。4. 數(shù)據(jù)分析與處理：實現(xiàn)關(guān)鍵特征點(diǎn)的特征值及相關(guān)曲線的顯示與輸出（其中相關(guān)曲線4種、特征值24個）。根據(jù)所獲取的各種曲線，將沖

11、擊功AK值分成若干個相關(guān)特征值；為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供相應(yīng)的數(shù)據(jù)。5. 報告生成功能：包括測試環(huán)境、主要測試數(shù)據(jù)及相關(guān)曲線， 可以自動生成測試報告，還可按照用戶需要將相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Word文檔，自己做成測試報告。 6. 數(shù)據(jù)的存儲功能：生成的測試報告可以保存到EXCEL中，方便用戶進(jìn)行歷史查詢。7. 控制功能：本系統(tǒng)可以對試驗機(jī)的動作流程進(jìn)行自動控制，亦可分步操作。8. 使用能量范圍的判斷：允許在標(biāo)稱值的1090范圍內(nèi)進(jìn)行試驗，越界自動判斷為無效測試。9. 空打標(biāo)定：在無試樣的狀態(tài)下，測試沖擊試驗機(jī)的摩擦阻力及空氣阻力對標(biāo)稱能量的影響，其檢定操作方式及能量誤差允許范圍應(yīng)按GBT38

12、08-2002標(biāo)準(zhǔn)第9.4項的規(guī)定執(zhí)行；全部能量損失：標(biāo)稱能量的0.5。10. 試樣韌性斷面率的確定；分析軟件可以滿足ISO 14556標(biāo)準(zhǔn)附錄C中，4個計算韌性斷面率公式所需參數(shù)的要求。用戶可根據(jù)試樣的不同材質(zhì)及韌性范圍選擇使用。八、儀器化沖擊試驗檢測界面說明該測試系統(tǒng)的主界面共分5個部分：標(biāo)題區(qū)、功能鍵區(qū)、試驗信息區(qū)、波形顯示區(qū)、關(guān)鍵數(shù)據(jù)顯示區(qū)?，F(xiàn)將功能鍵區(qū)中各鍵的功能分別說明如下：a) 試驗：點(diǎn)擊該鍵，彈出對話框，按順序進(jìn)行操作可完成沖擊試驗。b) 揚(yáng)擺；點(diǎn)擊此鍵儀器化沖擊試驗機(jī)完成揚(yáng)擺動作。c) 放擺：試驗完成后，點(diǎn)擊該鍵實現(xiàn)自動放擺至鉛垂位置。d) 空打標(biāo)定；點(diǎn)擊該鍵會執(zhí)行1個空打標(biāo)

13、定的程序，在無試樣的情況下測試試驗機(jī)的摩擦阻力及空氣阻力并計算出能量損耗。e) 調(diào)零：執(zhí)行測力傳感器零點(diǎn)調(diào)節(jié)的程序。f) 傳感器選擇、修整系數(shù)、重力加速度：此3個參數(shù)顯示，是為了在規(guī)定能量范圍內(nèi)完成傳感器的選擇，并且在自動生成的TXT文檔中，對3者參數(shù)進(jìn)行修改，使測試系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)值至。g) 阻力損耗系數(shù)；通過空打標(biāo)定后計算出的試驗機(jī)摩擦及空氣阻力損耗，其單位為焦耳度。h) 揚(yáng)角；顯示該次沖擊試驗中揚(yáng)擺的角度。i) 波形切換、波形刷新：兩者結(jié)合使用可以完成顯示區(qū)中以時間為橫軸的3條曲線，分別為：力時間、位移時間、能量時間曲線。j) 檢測報告：試驗結(jié)束，點(diǎn)擊該鍵；彈出檢測報告界面，其主要檢測數(shù)據(jù)及試

14、驗環(huán)境參數(shù)，會自動傳送到檢測報告中生成報告。k) 數(shù)據(jù)保存：點(diǎn)擊該鍵，可將主要測試數(shù)據(jù)保存到EXCEL中，多次試驗數(shù)據(jù)可以按順序保存到該文件中，方便用戶查詢。試驗信息區(qū)：該區(qū)包含了送檢日期、試驗環(huán)境、試樣編號、試樣標(biāo)準(zhǔn)、刀刃半徑等參數(shù)，其中試樣標(biāo)準(zhǔn)是指缺口的形狀是V型還是U型。該區(qū)的相關(guān)參數(shù)應(yīng)在實驗準(zhǔn)備工作中依次輸入。關(guān)鍵數(shù)據(jù)及波形顯示區(qū)：該區(qū)位于主界面的中間位置，通過對具體曲線名稱的選項、顯示相關(guān)波形曲線及關(guān)鍵測試數(shù)據(jù)。波形顯示區(qū)的下部設(shè)有關(guān)于波形內(nèi)容的操作鍵；如波形讀數(shù)、坐標(biāo)顯示、波形放大、波形縮小等。關(guān)鍵數(shù)據(jù)主要有：沖擊速度、沖擊時間、沖擊能量、吸收能量、位移、裂紋形成能量及裂紋擴(kuò)展能量等。（示波沖擊試驗檢測界面附