一种拉伸机拉伸速率调节装置的制作方法

本实用新型涉及一种拉伸机拉伸速率调节装置。

背景技术：

试验速率是影响金属材料拉伸性能的重要因素，在国内外金属材料拉伸试验标准中均对试验速率做了明确的规定，如GB/T 228.1、ASTM A370及ASTM E8 /E8M等。试验速率对金属材料拉伸性能测试结果的影响程度与材料有关，影响程度随试验材料的速率不同而不同。因此做金属拉伸性能实验时往往不仅需要做常规速率的拉伸实验，往往还需要做各种慢速拉伸等试验，但是常用的拉伸设备却无法完成慢速拉伸实验及相应慢速拉伸曲线的绘制。

由于常规的拉伸试验机数据采集系统，其原理是通过Excle记录每条采集信息，而Excle最大数据存储量只能为64k，然后由计算机根据数据汇出拉伸曲线。在实际实验操作中，操作者常常需要调节不同的拉伸速率来进行拉伸，有时速率最大与最小值需要达到30倍之差。但是由于常规拉伸机系统中信息采集速率无法调整，这便导致了在做慢速拉伸时数据量也会是原来的30倍甚至更多，很容易超过64k的存储容量，造成数据溢出，系统卡死等情况，导致慢速拉伸实验失败，无法绘制出拉伸曲线，这样往往会对某些特殊材料的慢速拉伸性能曲线未完全展现或失真。

因此，需要一种新的拉伸机拉伸速率调节装置以解决上述问题。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术的缺陷，提供一种能够完成慢速拉伸实验及慢速拉伸曲线的绘制的拉伸机拉伸速率调节装置。

为实现上述目的，本实用新型的拉伸机拉伸速率调节装置采用的技术方案为：

一种拉伸机拉伸速率调节装置，包括数据采集控制模块，所述数据采集控制模块包括FPGA芯片、高速采集电路、中速采集电路和低速采集电路，

所述低速采集电路包括第一输入端、第二输入端和AD7823模数转换器，所述AD7823模数转换器包括V_IN+端口、V_IN-端口、AGND端口、V_DD端口、V_REF端口、SCLK端口、D_OUT端口、CONVST端口、双线串行接口，所述第一输入端连接所述V_DD端口和B_REF端口，所述第一输入端通过第一电容和第二电容接地，所述第二输入端连接所述V_IN+端口，所述V_IN-端口和AGND端口接地，所述SCLK端口和D_OUT端口通过双线串行接口连接所述FPGA芯片，所述CONVST端口连接所述FPGA芯片；

所述中速采集电路包括第三输入端、AD7478模数转换器和REF193基准电压源，所述AD7478模数转换器包括第三输入端、V_IN端口、GND端口、第二V_DD端口、第二SCLK端口、SDATA端口和CS端口，所述第三输入端连接所述V_IN端口，所述GND端口接地，所述第二SCLK端口、SDATA端口和CS端口通过串联接口连接所述FPGA芯片，所述REF193基准电压源的一端连接所述第二V_DD端口并通过第三电容和第四电容接地，所述REF193基准电压源的另一端通过所述第五电容和第六电容接地；

所述高速采集电路包括第四输入端、AD7278模数转换器和第二REF193基准电压源，所述AD7278模数转换器包括第四输入端、第二V_IN端口、第二GND端口、第三V_DD端口、第三SCLK端口、第二SDATA端口和第二CS端口，所述第四输入端连接所述第二V_IN端口，所述第二GND端口接地，所述第三SCLK端口、第二SDATA端口和第二CS端口通过第二串联接口连接所述FPGA芯片，所述第二REF193基准电压源的一端连接所述第三V_DD端口并通过第七电容和第八电容接地，所述第二REF193基准电压源的另一端通过所述第九电容和第十电容接地。

更进一步的，所述低速采集电路、中速采集电路和高速采集电路并联设置。通过选择不同电路实现采集速率调节。

更进一步的，所述第一电容为10μF电容，所述第二电容为0.1μF电容。

更进一步的，所述第三电容为1μF钽电容，所述第四电容为0.1μF电容，所述第五电容为10μF电容，所述第六电容为10μF电容。

更进一步的，所述第七电容为0.1μF电容，所述第八电容为1μF钽电容，所述第九电容为10μF电容，所述第十电容为0.1μF电容。

有益效果：本实用新型的拉伸机拉伸速率调节装置解决了常规拉伸机在做慢速拉伸时，由于拉伸时间变长，数据量成倍增长所造成的死机现象。同时还可以通过采样速率的选择，完成慢速拉伸实验。本装置实施简便，成本不高，有效解决了常规拉伸机无法调节数据采集速率的问题，扩大了普通拉伸机的应用范围，有很好的实用性。

附图说明

图1 本实用新型的拉伸机拉伸速率调节装置的结构示意图；

图2 低速采集电路的结构示意图；

图3中速采集电路的结构示意图；

图4高速采集电路的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的举例说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本实用新型的拉伸机拉伸速率调节装置，包括数据采集控制模块，数据采集控制模块包括FPGA芯片、高速采集电路、中速采集电路和低速采集电路，

低速采集电路包括第一输入端、第二输入端和AD7823模数转换器，AD7823模数转换器包括V_IN+端口、V_IN-端口、AGND端口、V_DD端口、V_REF端口、SCLK端口、D_OUT端口、CONVST端口、双线串行接口，第一输入端连接V_DD端口和B_REF端口，第一输入端通过第一电容和第二电容接地，第二输入端连接V_IN+端口，V_IN-端口和AGND端口接地，SCLK端口和D_OUT端口通过双线串行接口连接FPGA芯片，CONVST端口连接FPGA芯片。

中速采集电路包括第三输入端、AD7478模数转换器和REF193基准电压源，AD7478模数转换器包括第三输入端、V_IN端口、GND端口、第二V_DD端口、第二SCLK端口、SDATA端口和CS端口，第三输入端连接V_IN端口，GND端口接地，第二SCLK端口、SDATA端口和CS端口通过串联接口连接FPGA芯片，REF193基准电压源的一端连接第二V_DD端口并通过第三电容和第四电容接地，REF193基准电压源的另一端通过第五电容和第六电容接地。

高速采集电路包括第四输入端、AD7278模数转换器和第二REF193基准电压源，AD7278模数转换器包括第四输入端、第二V_IN端口、第二GND端口、第三V_DD端口、第三SCLK端口、第二SDATA端口和第二CS端口，第四输入端连接第二V_IN端口，第二GND端口接地，第三SCLK端口、第二SDATA端口和第二CS端口通过第二串联接口连接FPGA芯片，第二REF193基准电压源的一端连接第三V_DD端口并通过第七电容和第八电容接地，第二REF193基准电压源的另一端通过第九电容和第十电容接地。

低速采集电路、中速采集电路和高速采集电路并联设置。通过选择不同电路实现采集速率调节。其中，优选的，第一电容为10μF电容，第二电容为0.1μF电容。第三电容为1μF钽电容，第四电容为0.1μF电容，第五电容为10μF电容，第六电容为10μF电容。第七电容为0.1μF电容，第八电容为1μF钽电容，第九电容为10μF电容，第十电容为0.1μF电容。

其中，不同速率采集电路并联设置。其中，低速采集电路，单位时间数据采集量为200k，与FPGA采用8位串行接口传输。中速采集电路，单位时间数据采集量为1M，与FPGA采用8位串行接口传输。高速采集电路，单位时间数据采集量为3M，与FPGA采用8位串行接口传输。

通过选择不同电路实现采集速率调节，实现数据的全速速率采集、1/2速率采集、1/4速率采集、1/8速率采集等等。方便地实现常规拉伸机对拉伸信息采样速率的分档调节。

在原设备SHT系列微机控制电液伺服万能试验机基础上，将本实用新型的拉伸机拉伸速率调节装置更换原有的数据采集装置。

在计算机中同时更新SHT系列微机控制电液伺服万能试验机软件界面，增加信息采集速率调控选项。

试样尺寸：Φ8×160mm

步骤：

1.测量拉伸试样直径，做好标距；

2.打开全数字闭环测控系统以及实验软件，选取低速采集，启动电液伺服万能试验机；

3.将试样放置试验机上，夹紧上下夹头，启动开始程序；

4.试样拉断后电脑自动记录实验数据。

本实用新型的拉伸机拉伸速率调节装置解决了常规拉伸机在做慢速拉伸时，由于拉伸时间变长，数据量成倍增长所造成的死机现象。同时还可以通过采样速率的选择，完成慢速拉伸实验。本装置实施简便，成本不高，有效解决了常规拉伸机无法调节数据采集速率的问题，扩大了普通拉伸机的应用范围，有很好的实用性。