专利名称：卫生陶瓷耐荷重性能试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于检测仪器技术领域，特别涉及卫生陶瓷产品的耐荷重性能检验测试仪器。
背景技术：
根据相关专利信息网的检索，目前市场上类似卫生陶瓷产品的耐荷重性能检验仪器有:气动式卫生陶瓷耐载荷试验机:米用一套加载框架，在上方装有加载气缸，气缸下端装有传感器测量加载力，采用触摸屏显示参数并完成控制。现有仪器均采用气动加载方式，加载精度低，稳定性差。目前国内未见采用液压系统加载并采用PLC控制、由计算机系统与PLC通讯完成显示控制，并完成自动检测和测试结果的打印输出的卫生陶瓷耐荷重性能试验机。
发明内容本实用新型目的是解决现有检验仪器自动化程度低，稳定性差的问题，提供一种高精度、加载平稳的卫生陶瓷耐荷重性能试验机。本实用新型提供的卫生陶瓷耐荷重性能试验机，包括主机和控制台两部分，所述的主机部分包括测试台架，测试台架的固定横梁上安装有液压油缸，液压油缸的活塞杆由固定横梁穿过，活塞杆下端连接移动横梁和传感器，传感器下端装有压杆和万向压头，样品支架放置在测试台架的底板上；控制台部分包括液压系统、控制电路板、计算机和打印机；其中液压系统包括电机、减速机、油箱、液压泵和液压控制阀，主机部分中的液压油缸通过油管与控制台内液压系统的液压阀相连，液压泵的进口连接至油箱，液压泵的出口连接液压阀，所述液压泵同时与液压系统中的油箱上方的变频电机和减速机连接；所述传感器和电机均通过电缆连接控制电路板。所述的控制电路板的构成包括:用于接收传感器将压力转换成的电信号的智能测量模块、PLC模块、变频器模块及电源和辅助电路，该智能测量模块连接至PLC的模拟量输入端口，PLC的模拟量输出端连接至变频器的调速端，PLC输出端口连接至变频器的启动端，PLC的通讯端口连接计算机系统。所述的电机为变频电机，所述液压系统通过变频电机控制，该变频电机由变频器驱动，变频器由PLC的模拟量输出端控制，计算机系统与PLC通讯，通过计算机系统的测试软件完成加载、恒压、定时和卸载功能，并打印输出检测结果。本实用新型的优点和积极效果:本实用新型依据GB6952-2005《卫生陶瓷》标准中耐荷重性能的要求设计，采用模块式结构系统，采用高精度的液压系统实现加载控制，用智能测量模块作为变送器将压力信号传送给PLC，由计算机系统与PLC通讯，通过测试软件完成采集、控制、显示、记录和打印。具有以下特点:[0011]1.该仪器按照GB6952-2005《卫生陶瓷》标准完成耐荷重性能的检测，测量误差小于土 1% ；2.采用液压系统加载控制，精度高，稳定性好；3 采用智能模块式数字仪表，配合高精度力学传感器完成压力采集；4.采用微型计算机与PLC通讯，配合测试测试软件完成数据采集、控制、显示，并自动完成测试过程。5.完善的自动保护电路，为测试及系统提供可靠的保护。6 测力量程大，低噪声，结构简单，易于维护，扩展性强。该仪器可为各级质量监督检验部门及生产企业提供卫生陶瓷产品耐荷重性能的检验手段，提高检验结果的精度，高效、准确完成测试。该设备还可以完成类似性能产品的力学性能测试，极具扩展性。其技术性能业内领先。
:图1是卫生陶瓷耐荷重性能试验机整体结构示意图；图2是电气控制电路方框图；图3是工作过程流程图。图中，1固定横梁，2液压油缸，3活塞杆，4移动横梁，5传感器，6压杆，7万向压头，8样品支架，9底板，10 油管，11液压系统，12变频电机，13减速机，14油箱，15液压泵，16液压控制阀，17测试台架。
具体实施方式
实施例1本实用新型提供的卫生陶瓷耐荷重性能试验机，包括主机部分和控制台部分(包括计算机和打印机)，结构如图1所示。所述的主机部分包括测试台架，液压油缸，活塞杆，横梁，传感器，压杆，万向压头，样品支架和底板。测试台架1的固定横梁上安装有液压油缸2、液压油缸内的活塞杆3由固定横梁穿过，活塞杆下端连接移动横梁4和传感器5，传感器下端装有压杆6和万向压头7，样品支架8放置在测试台架的底板9上。所述的控制台部分包括:液压系统，控制电路板，计算机和打印机。其中液压系统包括变频电机、减速机、油箱、液压泵和液压控制阀，主机部分中的液压油缸通过油管10与控制台内的液压系统11的液压控制阀16相连，液压泵15的进口与油箱14连接，液压泵15出口与液压控制阀16连接，所述液压泵同时与液压系统中的油箱14上方的变频电机12和减速机13连接，传感器和电机均通过电缆连接控制电路板。所述的控制电路板的构成包括:用于接收传感器将压力转换成的电信号的智能测量模块、PLC模块、变频器模块及电源和辅助电路，该智能测量模块连接至PLC的模拟量输入端口，PLC的通讯端口连接计算机系统。电气控制电路方框图如图2所示。以西门子S7-200型PLC为核心，传感器采集的压力信号通过XSE型智能测量模块传送给PLC的模拟量输入端，PLC的模拟量输出端连接变频器的调速端口，其输出端口连接变频器的启动端，变频器输出控制变频电机。变频电机驱动液压泵，液压泵输出通过液压阀连接液压油缸，液压油缸连接传感器对被测样品加载，液压阀的控制端由PLC的输出端口实现上升和下降控制，PLC的输入端口还连接上下限位开关实现限位保护，PLC的通讯端口连接计算机系统，通过软件自动完成测试过程。该卫生陶瓷耐荷重性能试验机依据GB6952-2005《卫生陶瓷》标准中耐荷重性能的要求设计，采用模块式结构系统和高精度的液压系统实现加载控制，电机为变频电机，所述液压系统通过变频电机控制，该变频电机由PLC的模拟量输出端控制，使用XSE型智能测量模块作为变送器将压力信号传送给PLC，由计算机系统与PLC通讯，并自动完成测试过程。通过计算机系统的测试软件完成加载、恒压、定时和卸载功能，并打印输出检测结果。主要技术指标:①压力量程:3000N②压力误差:≤±1%③压力分辨率:IN④加载速度:1 lOOmm/min, + 1mm/min具体使用过程如下:(参见图3)使用时应保持主机水平，将计算机的串口与控制电路板上的通讯端口用专用通讯电缆连接好，然后依次接通控制台和计算机的电源。1.样品安装(I)开始试验时采用手动方式将液压缸的活塞杆提升至适当高度，这时移动横梁随之移动，将样品安装在试样架上，放在测试台架的底板上。(2)选用适当的压杆连接至传感器下端。(3)按照以下的步骤，采用手动或自动运行方式，使压头下移直至接触样品，加压到规定的压力值。2.启动计算机进入卫生陶瓷耐荷重性能试验机监测系统，系统测试分为自动和手动两种测试状态。测试时先点击“变频器回路”按钮。3.手动试验(I)速度设定速度设定范围O 100mm/min,根据试验情况输入适当的速度,定位时选择高速，试验时以尽可能低的速度测试。(2)压力设定根据试验要求输入压力值，点击“清零”按钮可以将实测值清零。(3)时间设定范围为O 53min，根据试验要求输入试验时间，(4)停止方式设定范围为O 80%，当试件发生损坏和其他情况造成试验压力突然减小时，停机保护。(5)点击变频器“启动”按钮，点击“手动”按钮，启动液压系统的液压泵。(6)按“加压”或“减压”按钮，控制压头进行试验，停止时按“压力控制”按钮。4.自动试验[0054](I)必须在变频器停止状态才能以自动方式运行。(2)进行压力、加载时间和停止方式设定，速度自动给定，无需设定。(3)按“变频器”启动按钮，点击“自动”按钮，系统自动完成试验，到达设定时间自动提起压头。5.自动、手动试验只要运行停止一次，系统自动记录停止时的力值和时间值6.“系统复位”按钮可清除所有当前参数，包括PLC内部参本次开机试验后的所有数据，不包括另存为报表文件的试验数据。7.试验数据报表生成和输出( I)报表分为实时报表和历史报表。(2)点击“报表”按钮进入报表管理界面(3)输入报表名称(编号)和样品信息，按“确定”键保存，在点击报表保存，提示保存成功；每次试验后观察并记录样品有无变形及破损情况输入报表。点击打开报表，输入报表名称(编号)；点击打印报表，可预览打印报表。(4)历史数据查询，进入查询对话框进行时间属性设置和变量属性设置。时间属性设置应先输入时间区间，在输入时间间隔(最小I秒)；变量属性选择“压力实际值”，点击“一”存入报表，再点击确定。(5)打开历史报表前应先刷新。8.点击“校准”按钮进入校准界面，系统设置了 6个标准值，从220N至2500N，采用手动加压方式，速度设为较低范围，当加压到标准表显示力值点击对应的标准值。系统自动存入校准结果。9.试验完成后，将液压缸的活塞收回缸内以保护其免受腐蚀。10.点击退出系统按钮，可以退出试验系统。然后关闭控制台左侧的空气开关。
权利要求1.一种卫生陶瓷耐荷重性能试验机，包括主机和控制台两部分，其特征在于所述的主机部分包括测试台架，测试台架的固定横梁上安装有液压油缸，液压油缸的活塞杆由固定横梁穿过，活塞杆下端连接移动横梁和传感器，传感器下端装有压杆和万向压头，万向压头下方的样品支架放置在测试台架的底板上；控制台部分包括液压系统和控制电路板，液压系统包括电机、减速机、油箱、液压泵和液压控制阀，主机部分中的液压油缸通过油管与控制台内液压系统的液压控制阀相连，液压泵的进口连接至油箱，液压泵的出口连接液压控制阀，所述液压泵同时与液压系统中的油箱上方的电机和减速机连接；所述传感器和电机均通过电缆连接控制电路板。
2.根据权利要求1所述的卫生陶瓷耐荷重性能试验机，其特征在于所述的控制台部分还包括计算机和打印机。
3.根据权利要求2所述的卫生陶瓷耐荷重性能试验机，其特征在于所述的控制电路板的构成包括:用于接收传感器将压力转换成的电信号的智能测量模块、PLC模块和变频器模块，该智能测量模块连接至PLC的模拟量输入端口，PLC的模拟量输出端连接至变频器的调速端，PLC输出端口连接至变频器的启动端，PLC的通讯端口连接计算机系统。
4.根据权利要求3所述的卫生陶瓷耐荷重性能试验机，其特征在于所述的电机为变频电机，所述液压系统通过变频电机控制，该变频电机由PLC的模拟量输出端控制，由计算机系统与PLC通讯，通过计算机系统的测试软件完成加载、恒压、定时和卸载功能，并打印输出检测结果。
专利摘要卫生陶瓷耐荷重性能试验机，包括主机和控制台两部分。主机包括测试台架、液压油缸、横梁、传感器、压杆、试样架，测试台架的固定横梁上装有液压油缸，油缸的活塞杆下端连接移动横梁和传感器，传感器下端装有压杆和万向压头，试样架放在测试台架的底板上。控制台包括计算机、打印机、控制电路板、液压系统。该仪器采用PLC完成测量控制，用变频电机控制液压系统的液压泵，实现恒压控制。测量控制电路简单可靠，以力学传感器配合智能测量仪表采集压力并输入到PLC的模拟量输入端，由计算机与PLC通讯，通过计算机系统的测试软件完成加压控制和检测结果的显示、存储、打印，输出检验记录。该设备还可以完成类似性能产品的力学性能测试，极具扩展性。
文档编号G01N3/12GK202974774SQ20122063839
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者许仕君, 权力, 胡山 申请人:天津市产品质量监督检测技术研究院