材料试验机的工作原理及维护保养

材料试验机主要是用于试验机的横梁移动，其工作原理是由伺服系统控制电机，电机经过减速箱等一系列传动机构带动丝杆转动，从而达到控制横梁移动的目的。随着社会的发展，科学技术水平的提高，如今材料试验机在我们的日常应中越发的广泛，今天小编就来给大家说一下材料试验机的工作原理及维护保养，一起来看看吧。

一、材料试验机的维护保养

1、材料试验机应安装在稳固的基础上,安装环境应清洁、干燥、没有震源和腐蚀性气体存在。

2、要经常保持设备的清洁卫生,防止锈蚀。为此,天天要用棉纱等物擦拭,防止灰尘侵袭。每次做完试验都要做一次清洁卫生工作。

二、材料试验机的工作原理

1.力值的测量

通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量，zui常用的测力传感器是应变片式传感器。

所谓应变片式传感器，就是由【应变片】、弹性元件和某些附件(补偿元件、防护罩、接线插座、加载件组成)，能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国内外种类繁多，主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式传感器等类型。

从材料力学上得知，在小变形条件下，一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的力成正比，也与弹性的变形成正比。以S型传感器为例，当传感器受到拉力P的作用时，由于弹性元件表面粘贴有应变片，因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例，故此将应变片接入测量电路中，即可通过测出其输出电压，从而测出力的大小。

对于传感器，一般采用差动全桥测量，即将所粘贴的应变片组成桥路，

R1、R2、R3、R4，实际为阻值相等的4片(或8片)应变片，即R1=R2=R3=R4，当传感器受到外力(拉力或压力)作用时，传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化，其变化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4，结果原来平衡的电桥，现在不平衡了，桥路就有电压输出，设△E

则△E=[R1R2/(R1+R2)2]△R1/R1-△R2/R2+△R3/R3-△R4/R4)U

式中U为外电源供给桥路的电压

进一步简化有

△E=[R2/4R2](△R1/R-△R2/R+△R3/R-△R4/R)U

将△Ri/Ri=Kεi代上上式

则有△E=[UK/4](ε1-ε2+ε3-ε4)

简单来说，外力P引起传感器内应变片的变形，导致电桥的不平衡，从而引起传感器输出电压的变化，我们通过测量输出电压的变化就可以知道力的大小了。

一般来说，传感器的输出信号都是非常微弱的，通常只有几个mV，如果我们直接对此信号进行测量，是非常困难的，并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱信号放大，放大后的信号电压可达10V，此时的信号为模拟信号，这个模拟信号经过多路开关和A/D转换芯片转变为数字信号，然后进行数据处理，至此，力的测量告一段落。

2.形变的测量

通过形变测量装置来测量，它是用来测量试样在试验过程中产生的形变。

该装置上有两个夹头，经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的【光电编码器】连在一起，当两夹头间的距离发生变化时，带动光电编码器的轴旋转，光电编码器就会有脉冲信号输出。再由处理器对此信号进行处理，就可以得出试样的变形量。

3.横梁位移的测量

其原理同变形测量大致相同，都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移量。

原创作者：济南方圆试验仪器有限公司