专利名称：用于监控疲劳试验的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及疲劳试验，特别涉及一种用于监控疲劳试验的系统。
背景技术：
疲劳试验主要是指通过工程材料及其构件的试验测定材料的最大应力ο _或应力振幅oa，并绘制关于最大应力或应力振幅03与相应的断裂循环周次N之间的曲线关系，即S-N曲线，进而从曲线上得到工程上至关重要的材料疲劳极限，并观察疲劳破坏现象和断口特征。以金属材料为例，在足够大的交变应力作用下，在金属构件外形突变或表面刻痕或内部缺陷等部位，都可能因较大的应力集中引发微观裂纹。分散的微观裂纹经过集结沟通将形成宏观裂纹。已形成的宏观裂纹逐渐缓慢地扩展，构件横截面逐步削弱，当达到一定限度时，构件会突然断裂。金属因交变应力引起的上述失效现象，称为金属的疲劳。静载下塑性性能很好的材料，当承受交变应力时，往往在应力低于屈服极限没有明显塑性变形的情况下，突然断裂。疲劳断口明显地分为两个区域较为光滑的裂纹扩展区和较为粗糙的断裂区。裂纹形成后，交变应力使裂纹的两侧时而张开时而闭合，相互挤压反复研磨，光滑区就是这样形成的。载荷的间断和大小的变化，在光滑区留下多条裂纹前沿线。至于粗糙的断裂区，则是最后突然断裂形成的。统计数据表明，机械零件的失效，约有70%左右是疲劳引起的，而且造成的事故大多数是灾难性的。因此，通过试验研究金属材料抗疲劳的性能是有实际意义的。进行疲劳试验的主要设备为疲劳试验机。疲劳试验机用于进行测定工程材料及其构件在不同环境温度下的拉伸、压缩或拉压交变负荷的疲劳特性、疲劳寿命、预制裂纹及裂纹扩展试验。疲劳试验机在配备相应试验夹具后，可进行不同波形下的三点弯曲试验、四点弯曲试验、薄板材拉伸试验、厚板材拉伸试验、强化钢条拉伸试验、链条拉伸试验、固接件试验、连杆试验、扭转疲劳试验、弯扭复合疲劳试验、交互弯曲疲劳试验、CT试验、CCT试验、齿轮疲劳试验等。图1是现有技术中的一个疲劳试验系统100的示意图。如图1所示，101为疲劳测试设备，用于对试样进行疲劳试验。102为计算机，用于运行相应的软件程序，实现对疲劳试验设备进行设置、监测并实时获取试验状态和参数。在现有的疲劳试验系统的典型实施例中，疲劳测试设备101与计算机102通过通用接口总线(GPIB)进行通信。通过基于例如ΙΕΕΕ488标准的通用接口总线设备，计算机102能够对疲劳试验设备进行设置、监测并实时获取试验状态和参数。在图1所示的实施例中，疲劳测试设备101与计算机102通过基于ΙΕΕΕ488标准的信号传输与控制板卡进行通信。其中，信号传输与控制板卡104安装在计算机102的PCI插槽上。103是设置在疲劳试验设备101上的ΙΕΕΕ488通信接口。图2是现有技术中的一个疲劳试验设备200的示意图。如图2所示，201为疲劳试验机，用于对试样进行疲劳试验。202为液压源子系统，用于为疲劳试验机201提供进行疲劳试验所需的液压源。203为冷却水子系统。204为空调子系统。冷却水子系统203与空调子系统204为液压源子系统202提供制冷，保证液压源子系统202的正常工作。图2中所示的疲劳试验设备200可作为图1所示的疲劳测试设备101的一个实施例。疲劳试验开始以后，整个疲劳试验系统中的各部分，例如计算机102、疲劳试验机 201、液压源子系统202、冷却水子系统203和空调子系统204同时开始工作。由于试验性质的原因，试验一般需要不中断进行较长时间，比较典型地为72小时以上，这样需要试验人员一直监控值守。当疲劳试验系统发生异常而被迫因故障停止，从而使疲劳试验机202非正常停机后，需要及时处理疲劳试验系统中的其它设备或子系统，以免造成不必要的能源浪费。同样地，即使疲劳试验过程中没有发生异常而正常结束，在疲劳试验机202正常停机后也需要及时处理疲劳试验系统中的其它设备或子系统。在现有技术中疲劳试验的一些实施例中，由于单个试样破坏的不确定性，使得试验人员为了在试验过程中处理随时出现的异常现象而不得远离试验现场，因此就浪费了大量的人力和物力。在现有技术中疲劳试验的另一些实施例中，由于不能做到完全有人全程值守，往往造成试验已经正常结束或因故障停止而不能被及时发现。从而使得疲劳试验系统中的设备或子系统，例如液压源子系统、冷却水子系统和空调子系统等空转，造成大量的能源浪费和设备的非必要损耗。因此，需要一种改进的系统，能够在完成疲劳试验的前提下克服现有技术中的上述问题。
实用新型内容在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式
部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。为了解决现有技术中进行疲劳试验时存在的上述问题，本实用新型提供了一种用于监控疲劳试验的系统，包括疲劳试验设备，用于对试样进行疲劳试验；计算机，与疲劳试验设备相耦接并与所述疲劳试验设备进行通信，用以获得疲劳试验状态和参数；其特征在于，所述用于监控疲劳试验的系统进一步包括无线通信装置，与所述计算机相耦接并与所述计算机进行通信；以及无线通信终端，用于与所述无线通信装置以短信息方式进行无线通信。通过本实用新型提供的用于监控疲劳试验的系统，本领域的技术人员能够在疲劳试验过程中做到无人值守；能够实现试验人员和疲劳试验机之间的无线通信或远程通信； 由于试验人员可以一人负责多台试验设备且能够及时得到试验状态和参数并进行相应处理，使不间断连续使用设备成为可能，从而提高疲劳试验效率；以及由于能够及时发现试验结束(或故障)并及时处理，从而节约能源，降低了试验成本。
本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，图1是现有技术中的一个疲劳试验系统的示意图；[0015]图2是现有技术中的一个疲劳试验设备的示意图；以及图3是根据本实用新型的一个疲劳试验系统的示意图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其它的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。为了彻底了解本实用新型，将在下列描述中提出详细的结构，以便说明本实用新型是如何实现用于监控疲劳试验的系统。显然，本实用新型的施行并不限定于疲劳试验使用的领域的技术人员所熟知的特殊细节。本实用新型的优选实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其它实施方式。图3是根据本实用新型的一个疲劳试验系统300的示意图。如图3所示，疲劳试验设备301和计算机302分别对应图1所示的疲劳试验系统100中的疲劳试验设备101和计算机102。本领域的技术人员能够理解，上述描述仅出于方便说明本实用新型的技术方案的目的，因此本实用新型并非仅限于在图1所示的疲劳试验系统100上进行改进，而是适用于现有技术中的所有典型的疲劳试验系统。如图3所示，无线通信装置305与计算机302 相耦接，用于与计算机302通信。该实施例300还具有无线通信终端306，用于与无线通信装置305进行无线通信。在本实用新型的一个的实施例中，无线通信装置305和无线通信终端306之间的无线通信可以是基于蓝牙技术、ZigBee技术、Wi-Fi技术、GSM中的一种。优选地，使用GSM 标准实现上述无线通信。在本实用新型的一个的实施例中，无线通信装置305和计算机302之间通过串行总线接口耦接，例如RS232接口或USB接口。优选地，使用RS232接口来实现。无线通信装置305通过RS232接口可以方便地且可靠地与计算机302联机通信、进行信息的发送与接收，并且通信速度可设定，优选为9600bps。在疲劳试验系统300中，计算机302能够在疲劳试验的整个过程中与疲劳试验设备301通信，监测疲劳试验设备301，实时获得疲劳试验设备301的各种疲劳试验状态和参数，包括但不限于试验正常运行、试验正常停止、试验因故障停止、试样试验次数、试验设备油温值、试验设备油位值、试验设备油压值、试验设备电机温度值、试验设备管道或油泵的滤芯是否堵塞、试验设备油位是否有过低的倾向、试验设备低压按钮是否被按下。疲劳试验系统300可以将上述疲劳试验状态和参数通过无线通信装置305以短信息的方式发送给无线通信终端306。在本实用新型的一个实施例中，无线通信装置305也可以接收来自无线通信终端306的信息，包括但不限于无线通信终端306在收到无线通信装置305发送的信息后的回复信息以及无线通信终端306针对疲劳试验状态和参数的查询信息。在本实用新型的一个实施例中，能够通过在计算机302设定需要进行通信的无线通信终端306，例如在计算机302输入试验人员的GSM手机号码，来建立无线通信装置305 与无线通信终端306之间的无线通信。在本实用新型的另一个实施例中，在计算机302设定无线通信终端306后，计算机302会通过无线通信装置305向无线通信终端306发送设定信息。在本实用新型的又一个实施例中，当无线通信终端306收到设定信息后，需要回复一条确认设定信息，无线通信装置305接收到确认设定信息以后，进行自检测并确认无线通信正常，从而完成无线通信的建立。在疲劳试验过程中，计算机302 —直实时监测疲劳试验设备301的运行状态，并实时获取疲劳试验状态和参数。当疲劳试验设备301中的疲劳试验机201因故障停止时，计算机302实时监测到故障的原因，然后通过无线通信装置305向无线通信终端306发送第一通知信息，其信息还包括当前的试样试验次数。通知试验人员及时处理。在本实用新型的一个实施例中，第一通知信息可包括但不限于以下内容试验因故障停止、试样试验次数、试验设备紧急按钮被按下、试验设备油温过高、试验设备油位过低、试验设备电机温度过热、试验设备油压过高、试验设备油压过低、试验设备管道或油泵的滤芯堵塞、试验设备油位有过低的倾向、试验设备低压按钮被按下。在本实用新型的一个实施例中，可以将无线通信装置305设置为在向无线通信终端306发送完第一通知信息以后，等待无线通信终端306的第一回复信息，在经过一段第一预定时间而没有收到无线通信终端306的第一回复信息后，再一次发送第一通知信息， 然后继续重复上述等待直到收到无线通信终端306的第一回复信息。一旦无线通信装置 305收到无线通信终端306的第一回复信息，就停止发送第一通知信息。在一个优选的实施例中，第一预定时间可以在计算机302上设定为任何时间长度，优选地以分钟为单位，例如可以是5分钟、10分钟或30分钟等。当疲劳试验设备301完成了疲劳试验，从而正常结束。计算机302实时监测到疲劳试验已经正常结束，然后通过无线通信装置305向无线通信终端306发送第二通知信息， 通知试验人员及时处理。在本实用新型的一个实施例中，第二通知信息可包括但不限于以下内容试验正常结束，试样试验次数。在本实用新型的一个实施例中，可以将无线通信装置305设置为在向无线通信终端306发送完第二通知信息以后，等待无线通信终端306的第二回复信息，在经过第二预定时间而没有收到无线通信终端306的第二回复信息后，再一次发送第二通知信息，然后继续重复上述等待直到收到无线通信终端306的第二回复信息。一旦无线通信装置305 收到无线通信终端306的第二回复信息，就停止发送第二通知信息。在一个优选的实施例中，第二预定时间可以在计算机302上设定为任何时间长度，优选地以分钟为单位，例如可以是5分钟、10分钟或30分钟等。在疲劳试验过程中，试验人员可以通过无线通信终端306向无线通信装置305发送查询信息，以查询正在进行中的疲劳试验状态和参数。无线通信装置305收到查询信息后，通知计算机302，计算机302通过无线通信装置305向无线通信终端306发送第三通知 fn息ο在本实用新型的一个实施例中，第三通知信息可包括但不限于以下内容试验正常运行、试验正常停止、试验因故障停止、试样试验次数、试验设备油温值、试验设备油位值、试验设备油压值、试验设备电机温度值。本实用新型公开的用于监控疲劳试验的系统能够实现实时远程智能监控，并能够实现疲劳试验的无人值守。在做长时间疲劳试验的过程中，试验人员完全可以做到在试验开始后就可以进行其它工作。本实用新型公开的用于监控疲劳试验的系统还可以实现远程查询。无论试验人员处于任何位置，只要携带无线通信终端就能够随时实时地得到疲劳试验状态和参数。本实用新型公开的用于监控疲劳试验的系统能够提高效率。由于试验人员可以实时得到疲劳试验状态和参数并处理，使不间断连续使用疲劳试验系统成为可能。这样就大大提高了疲劳试验系统的使用效率。并且以前只能多名试验人员负责一个疲劳试验系统，现在可以做到一名试验人员负责多个疲劳试验系统。本实用新型公开的疲劳试验系统能够节约能源。由于试验人员能够及时发现试验结束，使得无论在疲劳试验机已经正常或非正常停止均可以及时停止液压源子系统、冷却水子系统和空调子系统等设备空转，从而防止能源浪费和设备的非必要损耗。 本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
权利要求1.一种用于监控疲劳试验的系统，包括 疲劳试验设备，用于对试样进行疲劳试验；计算机，与疲劳试验设备相耦接并与所述疲劳试验设备进行通信，用以获得疲劳试验状态和参数；其特征在于，所述用于监控疲劳试验的系统进一步包括 无线通信装置，与所述计算机相耦接并与所述计算机进行通信；以及无线通信终端，用于与所述无线通信装置以短信息方式进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的用于监控疲劳试验的系统，其特征在于，所述计算机与所述疲劳试验设备通过通用接口总线相耦接并进行通信。
3.根据权利要求1所述的用于监控疲劳试验的系统，其特征在于，所述无线通信装置与所述计算机通过串行总线接口相耦接并进行通信。
4.根据权利要求3所述的用于监控疲劳试验的系统，其特征在于，所述无线通信装置与所述计算机通过RS232接口或USB接口相耦接并进行通信。
5.根据权利要求1所述的用于监控疲劳试验的系统，其特征在于，所述无线通信装置和所述无线通信终端通过以下通信标准中的一种进行无线通信蓝牙，ZigBee，Wi-Fi，GSM。
专利摘要本实用新型涉及一种用于监控疲劳试验的系统。本实用新型公开的用于监控疲劳试验的系统疲劳试验设备，用于对试样进行疲劳试验；计算机，与疲劳试验设备相耦接并与所述疲劳试验设备进行通信，用以获得疲劳试验状态和参数；其特征在于，所述用于监控疲劳试验的系统进一步包括无线通信装置，与所述计算机相耦接并与所述计算机进行通信；以及无线通信终端，用于与所述无线通信装置以短信息方式进行无线通信。根据本实用新型提供的系统，能够在疲劳试验过程中做到无人值守，能够实现试验人员和疲劳试验机之间的无线通信或远程通信，使不间断连续使用设备成为可能，从而提高疲劳试验效率；并且能够节约能源、降低试验成本。
文档编号G08C17/02GK202024923SQ20112000444
公开日2011年11月2日 申请日期2011年1月10日 优先权日2011年1月10日
发明者华心, 马志峰 申请人:华心, 马志峰