专利名称：一种计算机控制的力发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机控制的力发生装置，尤其指用于金属、非金属 材料的硬度检测领域的由计算机控制的力发生装置。
背景技术：
目前，检测金属、非金属材料硬度的方式通常是将加于主轴上的试验力通 过压头加到试件上以形成压痕，然后根据压痕的大小深浅计算金属及非金属材 料的硬度值。常规的用于产生试验力的发生装置是通过一套复杂的机械系统由 标准重量的砝码配合缓冲系统进行升降，并通过杠杆进行放大，使砝码产生的 力作用在压头上，这样就使得加卸荷机构变得结构复杂，体积庞大，精度也得 不到可靠保证，同时不同试验力之间的转换需要由复杂的变荷机构来控制实施。 另外，传统的施加试验力的发生装置需要由操作者用手旋转承载工作台的手轮， 通过位移指示表度量主轴位移量来完成，操作复杂、人为误差大、重复性差、 精度低。另外，巿场上也出现了一些具有相对较高精确度来进行金属、非金属 材料硬度检测的力发生装置，其缺点是釆用的压力源其给力原理较为复杂，而 且给力的数值随机，不能进行连续可控。发明内容有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种计算机控制的力发生装置，其 能够克服现有技术中的缺点，通过计算机自动施加试验力，并且可以根据压力 传感器试验力的数值进行反馈，从而显著提高测量的应用范围和精度。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的 一种计算机控制的力 发生装置，包括支承构架、驱动机构、压力控制机构和电控系统，其特征在于: 所述的压力控制机构与电控系统之间通过信号线进行连接，该压力控制机构包括压力传感器，所述的压力传感器连接有压电位移传感器，所述的压电位移传 感器连接有压头。所述的电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央处理单元，中央处理 单元连接显示单元和输入控制单元，所述的显示单元用于显示压力的数值，所 述的输入控制单元用于输入所要施加的压力值，所述的中央处理单元包括CPU、存储器和数模转换电路，用于处理输入和反馈的压力数值，并对压力控制机构 进行控制。工作时，首先把所需的力在输入控制单元的按键进行预设定，并通过中央 处理单元在显示单元进行显示，经过中央处理单元的CPU内部的数据比较处理 和数模转换电路将电压信号进行模数转换，使压电位移传感器产生力传递到压 头，实现压头对金属、非金属材料的硬度检测，另外，压头受材料的反作用应 变力也被压力传感器检测，通过数模转换电路反馈到中央处理单元，从而实现 反馈控制的目的。本实用新型与现有技术相比，具有以下显著特点和优异效果1、 本发明摒弃传统的砝码杠杆加载方式，釆用计算机、高精度压电位移传 感器和电控系统在试件的测试表面精确地施加实验力，给力数值连续可控。2、 给力是由计算机控制，通过压电位移传感直接缓慢地在轴向加到压头，无砝码杠杆加载系统带来的冲击现象，试验力精确度高、重复度高。3、 压头可根据计算机发出的指令自动上下移动，以适应试件的不同高度，不再需要手工工作调节台，只需一个电控指令，压头将自动向下移动来执行整 个测试过程，中间无需中断，无需人工干预。
图i为本实用新型的压力控制机构和电控系统的连接原理图；图2为本实用新型的压力控制机构的结构原理图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。 如图1所示，本实用新型的电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央 处理单元，中央处理单元连接显示单元和输入控制单元，所述的显示单元用于 显示压力的数值，所述的输入控制单元用于输入所要施加的压力值，所述的中 央处理单元包括CPU、存储器和数模转换电路，在本实施例中，显示单元釆用 一般的显示器，输入控制单元采用键盘，通过键盘输入试验的压力值，经过中 央控制单元内部CPU的数据比较和处理，以及数模转换电路的信号转换，进而 控制压力控制机构进行动作。如图2所示，本实用新型的压力控制机构包括压力传感器1、压电位移传感器2和压头3，压电位移传感器2作为压力源，连接压力传感器l,在压电位 移传感器2的下方设有压头3，工作时，首先把所需的力在输入控制电路的按 键进行预设定，并通过CPU在显示单元进行显示。压头3与金属、非金属材料 的作用力被压力传感器1检测，由于压力传感器1的信号处理电路和显示单元 以及输入控制单元都通过CPU进行控制，可提供所需压力值并且保证压力的精 确性。以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
权利要求1.一种计算机控制的力发生装置，包括支承构架、驱动机构、压力控制机构和电控系统，其特征在于所述的压力控制机构与电控系统之间通过信号线进行连接，该压力控制机构包括压力传感器，所述的压力传感器连接有压电位移传感器，所述的压电位移传感器连接有压头；所述的电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央处理单元，中央处理单元连接显示单元和输入控制单元，所述的显示单元用于显示压力的数值，所述的输入控制单元用于输入所要施加的压力值，所述的中央处理单元包括CPU、存储器和数模转换电路，用于处理输入和反馈的压力数值，并对压力控制机构进行控制。
专利摘要一种计算机控制的力发生装置，包括支承构架、驱动机构、压力控制机构和电控系统，所述的压力控制机构与电控系统进行连接，该压力控制机构包括压力传感器，其连接有压电位移传感器，该压电位移传感器连接有压头；所述的电控系统包括显示单元、输入控制单元和中央处理单元，中央处理单元连接显示单元和输入控制单元，本实用新型具有以下优点连续可控给力数值并可对其进行反馈控制修正；试验力精确度高、重复度高；压头可根据计算机发出的指令自动上下移动，以适应试件的不同高度，从而执行整个测试过程，中间无需中断，无需人工干预。该装置可用于对各种材料施加压力，借助压力在材料上产生压痕，通过对压痕的检测达到测量材料硬度的目的。
文档编号G01N3/40GK201083663SQ20072017345
公开日2008年7月9日 申请日期2007年9月29日 优先权日2007年9月29日
发明者斌 李 申请人:斌 李