В результате модернизации испытательная машина была оснащена современной системой сбора данных и программным обеспечением для их обработки. Электронная система измерения и сбора данных в автоматическом режиме обеспечивает построение диаграмм растяжения, расчет механических параметров образцов, формирование и выдачу на печать итогового протокола испытаний. Применение электронной системы измерения и сбора данных позволяет повысить точность измерения прикладываемых усилий и деформаций испытуемых образцов и удобство их последующей обработки.

Цель модернизации

  1. Оснастить электрогидравлическую испытательную машину с силоизмерителем маятникового типа тензорезистивным силоизмерительным устройством и электрическим измерителем деформации.
  2. Подключить электрические датчики к персональному компьютеру и выполнить на базе специализированного программного обеспечения сбор, отображение, обработку и хранение результатов, полученных при проведении многократных статических испытаниях образцов металлов.

После проведения модернизации, электронная система измерения и сбора данных должна обеспечить возможность автоматического построения диаграмм растяжения на экране монитора компьютера, автоматизированного расчета значений характеристик механических свойств металлов при испытании контрольной партии образцов, автоматически формировать итоговый протокол испытаний. Применение электронной системы измерения и сбора данных должно повысить точность и удобство измерения прикладываемых усилий и деформаций испытуемых образцов.

Результаты модернизации

Исходная конструкция испытательной машины была дополнена

  • тензорезисторным датчиком силы для измерения усилий до 20 тс при испытании образцов на растяжение и сжатие. Датчик подключен к блоку сбора данных. Текущее значение усилия отображается на экране монитора и индикаторе усилия блока сбора данных.
  • магнитострикционным датчиком деформации (измерительный диапазон до 1000 мм). Датчик подключен к блоку сбора данных. Текущее значение деформации отображается на экране монитора и индикаторе деформации блока сбора данных.

На рабочем месте оператора установлен блок сбора данных

В состав блока входят два измерительных усилителя, которые преобразуют аналоговые сигналы датчиков усилия и деформации в цифровые сигналы. Цифровые сигналы (протокол передачи данных RS-232), соответствующие текущему значению усилия приложенного к образцу и текущему значению удлинения образца, поступают от блока сбора данных в персональный компьютер на обработку.

На персональный компьютер заказчика была установлена программа MIXlab DAQ

Функции программы:

  • ручной или автоматический режим сохранения данных;
  • запись исходных данных для формирования протокола;
  • настройка конфигурации и параметров измеряемых каналов;
  • настройка количества отображаемых графиков, вида отображения и функциональной зависимости;
  • сохранение начальных настроек в отдельный файл для последующего использования;
  • построение таблиц, графиков в реальном масштабе времени в ходе проведения испытаний и после их окончания, а так же сохранение данных в текстовом формате;
  • широкий набор математических инструментов для выполнения обработки данных (фильтрация, спектральный анализ, аппроксимации, передискретизация, пересчет по формулам);
  • расчет механических характеристик: предела пропорциональности, предела упругости, предела текучести, условного предела текучести, модуля Юнга по диаграмме нагружения в полуавтоматическом и автоматическом режимах;
  • калибровка каналов измерения; выставление начальных нулевых значений силы и деформации после выборки зазоров и люфтов в сочленениях деталей машины;
  • формирование протокола испытания и его печать.

Погрешность измерения

Погрешность измерения силы, прикладываемой к образцу, составила менее 0,5% в рабочем диапазоне. Погрешность измерения деформации образца не превышает 0,03% от установленного диапазона измерений. Разрешение канала измерения деформации 2 мкм.