专利名称：陶瓷电子式高低温压力试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及研究特种陶瓷在接通高压电荷(±30kN)并在-30°c _+230°C环境中的力学性能的试验。
背景技术：
目前，公知的电子式压力试验机只涉及研究材料在常温状态下的力学性能，不涉及材料在接通高压电荷(±30kN)，更不涉及在-30°C _+230°C环境中测试材料应力、应变、温度、电荷等参数。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决现有技术中存在的问题。为了克服常规的电子式压力试验机其被测材料不能在接触高压电荷(±30kN)和-30-+230°C环境中来检测材料的力学性能。本实用新型提供了一项全新的技术方案和解决措施，将被测材料浸泡在“环形硅油槽”内，同时试验机的“加载头”经过阳极氧化处理的“氧化铝板”设计制造。此举可以达至IJ“双重绝缘效果”，使力传感器、温度传感器可以安全不受干扰的检测到相应信号。一种特质的中温应变片完全适用于_30°C _+230°C环境下检测材料的应变。本实用新型的目的是由如下技术方案来实现的特种陶瓷电子式高低温压力试验机包括试验机主机、全数字化控制系统、微机系统、高低温试验装置、测量仪表和元件以及试验机附件，其中试验机主机包括加载机架、驱动系统和减速机构；全数字化控制系统能够实现加载力的测量与闭环控制；微机系统能够实现加载力值、应变、温度、电荷信号的采集、传输、分拆和处理，并且自动求取力-应变、力-电荷试验曲线，并打印试验报告；高低温试验装置包括高低温试验箱、数字式温度控制仪表和测量元件；测量仪表和元件包括程控动态应变仪、中温应变片、电荷放大器和高精度力传感器；试验机附件包括专用加载夹头、环形硅油槽和GPIB接口总线。本实用新型具有如下有益效果力值、变形、温度等试验参数能实时显示在计算机屏幕上，根据试验需要这些参数可以任意设定和控制。计算机完成数据分析、处理和储存，并由打印机打印试验结果。
图I为本实用新型的组成图；图2为本实用新型特种陶瓷电子式高低温压力试验机工作原理方块图；图3为本实用新型特种陶瓷电子式高低温压力试验机主机(机械图)结构图。
具体实施方式
特种陶瓷电子式高低温压力试验机包括试验机主机、全数字化控制系统、微机系统、高低温试验装置、测量仪表和元件以及试验机附件，其中具体结构如下I试验机主机I. I加载机架-活动横梁、两根精密滚珠丝杆、反力机座I. 2驱动系统-松下伺服电机和控制器I. 3减速机构-同步齿形带两级减速2全数字化控制系统2. I功能加载力的测量与闭环控制2. 2 特点2. 2. I控制系统采用内置式不分档设计，24位A/D转换，转换速率200次/秒2. 2. 2全数字化自适应PID控制技术2. 2. 3单屏多曲线显示3微机系统3. I 配置3. I. I联想计算机3. I. 2HP A4彩色喷墨打印机3. I. 3ffindows 2000/XP平台下中文版专业试验软件3. 2 功能3. 2. I可实现加载力值、应变、温度、电荷等信号的采集、传输、分拆和处理3. 2. 2自动求取力-应变、力-电荷试验曲线，并打印试验报告4高低温试验装置4. I高低温试验箱制冷压缩机升温加温电热器温度范围_3(TC-+230°C容积50L功率5kW4. 2数字式温度控制仪表显示方式数字显示控制方式PID4. 3测量元件PT-100热电偶5测量仪表和兀件5. I程控动态应变仪通道数8通道应变输入±4.5*10Με线性<0.02%F*S5.2中温应变片(特质)[0052]特点采用玻璃丝布增强聚酰亚胺基底、卡玛箔制成，绝缘能力强，耐高低温等特点。工作温度-30O -+230 0C典型电阻120 Ω基底尺寸4·3*3. 5mm5. 3电荷放大器输入电荷量±105PC精度满量程时优于I. 5% 输出电压±IOV (P-P)5. 4高精度力传感器规格50kN轮辐式非线性彡O. 05%过载能力120%6试验机附件6. I专用加载夹头Φ 20*6mm材质7075招合金，阳极氧化处理,绝缘性能好6. 2环形娃油槽Φ 150*100mm材质绝缘材料附硅油(201-200CS)约I. 5L 闪点300°C特点化学稳定性好，良好的绝缘性，闪点高。6.3GPIB 接口总线特种陶瓷电子式高低温压力试验机的试验说明如下(特种陶瓷电子式高低温压力试验机工作原理方块图如图2所示)。I试验准备I. I接通电源，使计算机、控制系统和仪表处于工作状态1.2试件(特种陶瓷)正、反面贴好“特制中温应变片”，放入试验区，试件中心轴线与加载头中心轴线相一致I. 3环形硅油槽注入硅油，使试件(特种陶瓷)完全浸泡在硅油中启动高低温箱，将温度设定在_30°C，工作室内开始降温，当温度降至-300C时，压缩机停止工作，当温度变化超过规定值时进行PID调整，使工作室(试件)温度恒定在-30。。2实验过程当伺服驱动系统接收到来自PC机信号(设定值)，开始朝某一方向按某一速度旋转，通过同步带减速系统减速，带动滚珠丝杠转动，使活动横梁自上向下直线运动，垂直安装在活动横梁中心位置的加载压头渐渐接近试件(特殊陶瓷5*5*5mm立方体)表面，试件因此受力并产生变形，这时负荷(力)传感器(或应变片)将实际检测到的反馈值(力值和应变)进行数字PID调节，调节后的信号控制电机转速大小和旋转方向，直至加载压头施加到试件上的力值和试验设定值相符合，方停止加载。
权利要求1.一种陶瓷电子式高低温压力试验机，包括试验机主机、全数字化控制系统、微机系统、高低温试验装置、测量仪表和元件以及试验机附件，其中 试验机主机包括加载机架、驱动系统和减速机构； 全数字化控制系统能够实现加载力的测量与闭环控制； 微机系统能够实现加载力值、应变、温度、电荷信号的采集、传输、分拆和处理，并且自动求取力-应变、力-电荷试验曲线，并打印试验报告； 高低温试验装置包括高低温试验箱、数字式温度控制仪表和测量元件； 测量仪表和元件包括程控动态应变仪、中温应变片、电荷放大器和高精度力传感器； 试验机附件包括专用加载夹头、环形硅油槽和GPIB接口总线。
2.根据权利要求1所述的陶瓷电子式高低温压力试验机，其中，所述试验机主机的所述加载机架进一步包括活动横梁、两根精密滚珠丝杆和反力机座；所述驱动系统为松下伺服电机和控制器；所述减速机构为同步齿形带两级减速机构。
3.根据权利要求1所述的陶瓷电子式高低温压力试验机，其中，所述全数字化控制系统采用内置式不分档设计，其采用全数字化自适应PID控制技术，具有单屏多曲线显示。
4.根据权利要求1所述的陶瓷电子式高低温压力试验机，其中，所述高低温试验装置的所述高低温试验箱的制冷由压缩机实现，升温由加温电热器实现；所述高低温试验装置的所述数字式温度控制仪表采用数字显示的方式；所述高低温试验装置的所述测量元件为PT-IOO热电偶。
专利摘要一种特种陶瓷电子式高低温压力试验机，包括试验机主机、全数字化控制系统、微机系统、高低温试验装置、测量仪表和元件以及试验机附件，其中试验机主机包括加载机架、驱动系统和减速机构；全数字化控制系统能够实现加载力的测量与闭环控制；微机系统能够实现加载力值、应变、温度、电荷信号的采集、传输、分拆和处理，并且自动求取力-应变、力-电荷试验曲线，并打印试验报告；高低温试验装置包括高低温试验箱、数字式温度控制仪表和测量元件；测量仪表和元件包括程控动态应变仪、中温应变片、电荷放大器和高精度力传感器；试验机附件包括专用加载夹头、环形硅油槽和GPIB接口总线。
文档编号G01N3/18GK202814790SQ20122016747
公开日2013年3月20日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者张郁沫 申请人:深圳市瑞格尔仪器有限公司