微機控制電液伺服壓力試驗機詳細介紹

一、產品簡介

微機控制電液伺服壓力試驗機是一種集機械結構、液壓傳動、電子控制和計算機技術于一體的高精度材料力學性能測試設備，主要用于對金屬、混凝土、建筑材料、復合材料等固體材料進行抗壓強度、抗壓彈性模量、保載性能等力學指標的測試。符合相關標準：GB/T 16826-2023《電液伺服萬能試驗機》、GB/T 2611-2022《試驗機 通用技術要求》、GB/T 3159-2025《液壓式萬能試驗機》。

二、主要組成部分

1、主機結構：承載與傳力的基礎

主機是試驗機的機械骨架，負責承受試驗力、固定試樣并傳遞加載力，其剛性直接影響測試精度。主要包括：1.1機架：通常采用整體鑄造（如Y質鑄鋼）或高強度合金焊接結構，確保高剛性和抗變形能力（避免因機架變形導致力值測量誤差）。1.2工作臺：放置試樣的平臺，表面需平整，部分設備配備可調節工作臺以適應不同尺寸試樣。1.3壓頭：與試樣接觸的加載部件，根據試驗標準采用不同形狀（如混凝土試驗用圓形或方形壓頭，金屬試驗用平壓頭），材料需N磨、高強度（如合金工具鋼）。1.4油缸：液壓動力的執行部件，通常垂直安裝在機架頂部或底部，通過活塞伸縮驅動壓頭對試樣施加壓力。

2、液壓伺服系統：動力與J準控制的核心

液壓伺服系統是實現 “電液伺服" 的關鍵，負責將電信號轉化為液壓動力，通過閉環控制J確調節加載力和速率。主要包括：

2.1伺服油泵：提供穩定壓力的液壓油源，通常采用變量柱塞泵，可根據加載需求動態調節流量（節能且減少油溫升高）。2.2電液伺服閥：核心控制元件，接收控制系統的電信號（如電壓或電流），J確調節液壓油的流量和方向，實現加載力、位移的無級調控（響應速度快，控制精度高）。2.3液壓管路與油箱：管路采用高壓無縫鋼管，確保無泄漏；油箱內置過濾器和冷卻器，保持油液清潔度（油液污染會嚴重影響伺服閥壽命和控制精度），并控制油溫在合理范圍（一般 30-55℃）。2.4溢流閥、換向閥等輔助元件：溢流閥用于過載保護，限制系統Z高壓力；換向閥控制油缸的升降方向。

3、微機控制系統：智能調控與數據處理中心

以工業計算機為核心，結合硬件和軟件實現試驗參數設置、實時控制、數據采集與分析，是設備的 “大腦"。主要包括：

3.1硬件部分：工業計算機（抗干擾能力強）、PLC（可編程邏輯控制器，負責執行控制指令）、數據采集卡（高速采集傳感器信號）、伺服控制器（驅動伺服閥動作）、顯示屏及操作面板。3.2軟件系統：Z用測試軟件，具備以下功能：（1）參數設置：可預設試驗力、加載速率（如應力速率、位移速率）、保載時間、采樣頻率等。（2）實時監控：動態顯示試驗力 - 時間、力 - 位移等曲線，實時反饋當前加載狀態。（3）自動控制：支持力控制、位移控制、應變控制（需配合應變片）等多種模式，實現等速加載、階梯加載、保載等復雜試驗流程。（4）數據處理：自動計算抗壓強度、彈性模量等結果，支持數據存儲、導出（如 Excel、PDF）及報告生成，部分軟件具備聯網和數據追溯功能。

4、測量系統：J準感知試驗參數

通過高精度傳感器實時采集力、位移等關鍵參數，為閉環控制和結果分析提供依據。主要包括：

4.1力傳感器：安裝在主機受力部位（如油缸與機架之間），將機械力轉化為電信號，精度等級通常為 0.5 級（示值相對誤差≤±0.5%）或更高（0.2 級），量程覆蓋 2%-Y00% Z大試驗力。4.2位移傳感器：多采用光柵尺或磁柵尺，安裝在油缸或壓頭部位，測量試樣變形或壓頭位移，精度可達 ±0.5% FS 或 0.01mm。4.3信號調理模塊：對傳感器信號進行放大、濾波，X除干擾，確保數據準確性。

三、工作原理

1、參數設定：用戶通過軟件輸入試驗方案（如Z大試驗力、加載速率、保載時間等）。

2、指令輸出：控制系統根據設定參數，通過 PLC 和伺服控制器向電液伺服閥發送電信號（如 4-20mA 電流信號）。

3、液壓驅動：伺服閥接收信號后，J確調節進入油缸的液壓油流量和壓力，驅動活塞帶動壓頭向試樣施加壓力。

4、實時反饋：力傳感器和位移傳感器實時采集試驗數據，通過信號調理模塊傳輸至控制系統。

5、閉環調節：控制系統將反饋數據與設定參數對比，若存在偏差（如加載速率過快），立即調整輸出信號，通過伺服閥修正液壓油流量，直至試驗過程符合設定要求。

6、試驗結束：當試樣破壞（力值驟降）或達到預設條件（如保載完成），系統自動停止加載，記錄峰值力、變形量等數據，并生成試驗報告。

四、性能特點

1、高精度控制與測量

1.1控制精度：支持力、位移、應變多模式閉環控制，加載速率調節范圍寬（如 0.001-50kN/s），速率控制精度≤±1% 設定值。1.2測量精度：力值測量誤差≤±0.5% FS（部分G端設備達 ±0.2%），位移測量誤差≤±0.5% FS，滿足 GB/T 16826-2023 等G標準要求。

2、自動化與智能化

2.1全程微機自動控制，減少人為操作誤差；支持預設試驗方案，一鍵啟動后自動完成加載、保載、卸載、數據記錄全過程。2.2軟件具備智能判斷功能，可自動識別試樣破壞點（如力值下降至峰值 80% 時自動停機），避免設備過載。

3、動態響應快，適應復雜試驗需求

3.1電液伺服閥響應速度快（毫秒級），可快速跟蹤設定的加載曲線，適應從低速保載（如混凝土 30s 保載）到高速加載的多種場景。3.2可實現復雜加載模式，如線性加載、階梯加載、循環加載（部分設備支持），滿足科研中的材料動態性能研究。

4、數據采集與分析能力強

4.1高速數據采集（采樣頻率可達 1000Hz 以上），確保捕捉試樣破壞瞬間的峰值力；軟件可自動計算抗壓強度、彈性模量、峰值位移等指標，并生成應力 - 應變、力 - 時間等曲線。4.2數據存儲A全可靠，支持批量試驗數據管理，部分設備具備符合 GLP/GMP 要求的審計追蹤功能。

5、多重A全保護機制

硬件保護：溢流閥限制系統Z大壓力，機械限位裝置防止壓頭過度下壓；軟件保護：過載保護（超過設定力值 110% 自動停機）、過壓保護、油溫過高報警等，確保設備和人員A全。

五、維護與保養

為保證設備長期穩定運行和測試精度，需定期維護：

1、液壓系統：每 3-6 個月更換液壓油（選用 46 號抗磨液壓油），定期清潔過濾器；檢查管路有無泄漏，伺服閥需避免污染（油液清潔度需達 NAS 8 級以上）。

2、傳感器校準：按 GB/T 16825.1-2022 要求，每年至少進行一次力傳感器和位移傳感器校準，確保精度合格。

3、機械部件：定期檢查機架連接螺栓是否松動，壓頭表面是否磨損，B要時打磨或更換；滑動部位加注潤滑脂（如油缸導向套）。

控制系統：定期備份軟件數據，清理計算機緩存；避免強電磁干擾，保持設備接地良好。

六、總結

試驗機通過 “機械承載 + 液壓驅動 + 微機控制 + J準測量" 的協同設計，實現了材料抗壓性能的高精度、自動化測試。要想了解更多產品詳細內容，可隨時聯系河北天棋星子檢測設備有限公司工作人員。