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拉力试验机多量程位移数据采集系统设计

来源:拉力试验机厂家    发布时间:2014-10-09 11:14
拉力试验机多量程位移数据采集系统设计拉力试验机

 
  拉力试验机是用来对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验用的机械加力的试验机,适用于塑料板材、管材、异型材,塑料薄膜及橡胶、电线电缆、防水卷材、金属丝等材料的各种物理机械性能测试,其使用行业范围遍布:科研院所、商检仲裁机构、大专院校以及橡胶、轮胎、塑料、电线电缆、制鞋、皮革、纺织、包装、建材、石化、航空等行业,为材料开发、物性试验、教学研究、质量控制、进料检验、生产线的随机检验等不可缺少的检测设备。传统拉力试验机是以人工手调溢流阀进行系统压力设定,从而控制液压缸输出的拉力,这种试验机的缺陷是被试样构件的加载速率不可调,可控性差,且实验结果的性受到一定的限制。现在的拉力试验机采用先进的电子线路和单片机控制,试验力的测量无滞后反应,试验力值数字显示,便于读取。不仅可以显示试验力,还可同时显示断裂试验力,通过定伸按钮还可显示定伸试验力,试验速度连续可调,速度值数字显示,运行平稳,提高了试验效率。
  1. 数据采集系统发展概况
  数据采集系统起始于20世纪50年代。1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统,目标是测试中不依靠相关的测试文件,由非熟练人员进行操作,并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的灵活性,可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务,因而得到了初步的认可。大约在60年代后期,国外就有成套的数据采集设备产品进入市场,此阶段的数据采集设备和系统多属于专用的系统。20世纪70年代中后期,随着微型机的发展,诞生了采集器,仪表同计算机溶为一体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良,超过了传统的自动检测仪表和专用数据采集系统,因此获得了惊人的发展。从70年代起,数据采集系统发展过程中逐渐分为两类,一类是实验室数据采集系统,另一类是工业现场数据采集系统。就使用的总线而言,实验室数据采集系统多采用并行总线,工业现场数据采集系统多采用串行数据总线。20世纪80年代随着计算机的普及应用, 数据采集系统得到了极大的发展,开始出现了通用的数据采集与自动测试系统",该阶段的数据采集系统主要有两类,一类以仪器仪表和采集器,通用接口总线和计算机等构成。 例如!国际标准ICE625(GPIB)接口总线系统就是一个典型的代表,这类系统主要用于实验室,在工业生产现场也有一定的应用, 第二类以数据采集卡,标准总线和计算机构成,例如STD总线系统是这一类的典型代表. 这种接口系统采用积木式结构,把相应的接口卡装在专用的机箱内,然后由一台计算机控制,第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中,如果采集测试任务改变,只需将新的仪用电缆接入系统,或将新卡再添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建,显然这种系统比专用系统灵活得多。20世纪80年代后期,数据采集系统发生了极大的变化,工业计算机,单片机和大规模集成电路的组合,用软件管理,使系统的成本降低,体积减小,功能成倍增加,数据处理能力大大加强。
  20世纪90年代至今,在国际上技术先进的国家,数据采集技术已经在军事,航空电子设备及宇航技术,工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高,出现了高性能,高可靠性的单片数据采集系统(DAS) 目前有的DAS产品精度已达16位,采集速度每秒达到几十万次以上. 数据采集技术已经成为一种专门的技术, 在工业领域得到了广泛的应用.该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构,根据不同的应用要求,通过简单的增加和更改模块,并结合系统编程,就可扩展或修改系统,迅速地组成一个新的系统.该阶段并行总线数据采集系统向高速,模块化和即插即用方向发展, 典型系统有VXI总线系统,PCI,PXI总线系统等,数据位已达到32位总线宽度,采样频率可以达到100MSps, 由于采用了高密度,屏蔽型,针孔式的连接器和卡式模块,可以充分保证其稳定性及可靠性,但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域普及的一个重要因素. 但是,并行总线系统在军事等领域取得了成功的应用.串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展,可靠性不断提高. 数据采集系统物理层通信,由于采用RS485双绞线,电力载波,无线和光纤,所以其技术得到了不断发展和完善. 其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的应用.由于目前局域网技术的发展,一个工厂管理层局域网,车间层的局域网和底层的设备网已经可以有效地连接在一起,可以有效地把多台数据采集设备联在一起,以实现生产环节的在线实时数据采集与监控。
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