[發明專利]小型拉伸試驗機自動控制方法

有效

• 申請號: 201310493115.4
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103512804A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 李菊麗;張建明;杜成超;武文一
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/02
• 代理公司: 徐州市三聯專利事務所 32220
• 代理人: 周愛芳

技術領域

本發明涉及拉伸試驗機自動控制領域，具體是一種小型拉伸試驗機自動控制方法，主要用于釬料及其它合金材料拉伸試驗時力學性能數據的測量、分析與實時顯示，也可用于其他金屬或合金材料的拉伸力學性能測量。

背景技術

釬料是為實現兩種材料（或零件）的緊密結合，在其間隙內或間隙旁所加的填充物。釬料的力學性能對釬焊質量好壞有著直接影響，因此對于釬料力學性能的測量至關重要。但是，目前市場上的材料拉伸試驗機多以體積龐大、價格昂貴、操作較復雜、數字化程度不高的液壓式拉伸試驗設備為主，不便于釬料拉伸力學性能的研究。

發明內容

為了克服上述現技術的缺點，本發明提供一種小型拉伸試驗機自動控制方法，能夠根據需要設定運動參數，所測拉力及位移量的變化可實時顯示，其數據可保存到電腦中，以便進一步分析研究。

????本發明是以如下技術方案實現的：一種小型拉伸試驗機自動控制方法,?采用如下小型拉伸試驗機和自動控制器；所述的小型拉伸試驗機包括電機，安裝在電機輸出端的減速器，安裝在減速器輸出端的聯軸器、與聯軸器相聯接的絲杠，絲杠兩側平行安裝有導柱，絲杠上安裝有沿導柱移動的移動夾頭，導柱的尾端固定一固定夾頭；所述的自動控制器包括用于運動控制和數據實時顯示的計算機，用于數據處理與轉換以及電機控制的處理器，分別與計算機和處理器連接用于計算機與處理器之間指令和數據收發的通訊模塊，安裝在移動夾頭的上表面用于測量力的大小及其信號放大且將放大后的信號傳送至處理器中的力數據采集放大模塊，安裝在移動夾頭的下部且與固定夾頭連接用于采集位移量數據并將采集到的位移量數據傳送至處理器的位移數據采集模塊，與處理器連接用于驅動小型拉伸試驗機運動的電機驅動控制模塊，與處理器連接用于顯示小型拉伸試驗機工作狀態的指示燈模塊，為整個電路供電的驅動電源模塊；

具體方法步驟如下：先將試樣安裝在固定夾頭和移動夾頭上，在計算機上設置運動模式和參數，利用通訊模塊，將計算機指令傳送給處理器，處理器根據計算機指令控制電機驅動模塊，使電機做相應運動，電機按設置好的參數運轉，通過減速器及聯軸器帶動絲杠旋轉，則移動夾頭沿兩根導柱向左移動，因固定夾頭固定不動，所以移動夾頭對試樣進行拉伸，直至拉斷；力數據采集放大模塊采集壓力信號且將信號放大并傳送給處理器，與此同時位移數據采集模塊將采集到的位移信號也傳送給處理器，處理器將獲得的壓力信號和位移信號進行AD轉換，實現模擬量的數字化，最后將數字數據傳送給計算機，計算機將得到的數據信息實時顯示在界面上，并將拉力數據和位移數據存儲到指定的文件夾中，以用于進一步的數據分析。

???本發明的有益效果是：相對于一般的液壓拉伸試驗設備來說，結構簡單，操作維護方便，成本低廉，自動化程度高，能根據需要設定運動參數，所測拉力及位移量的變化可實時顯示，其數據可保存到電腦中，以便進一步分析研究。

附圖說明

圖1是本發明原理框圖；

圖2是本發明的電路圖；

圖3是小型拉伸試驗機結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施案例對本發明作進一步詳細說明。

如圖1所示，一種小型拉伸試驗機自動控制方法采用如下小型拉伸試驗機和自動控制器。

所述的自動控制器由以下幾部分組成：用于運動控制和數據的測量、分析與實時顯示的計算機，用來為整個電路供電的驅動電源模塊，用于計算機與處理器之間指令和數據收發的通訊模塊，用于數據處理與轉換以及電機控制的處理器，與處理器相連用于測量力的大小及其信號放大的力數據采集放大模塊，與處理器相連用于電機驅動控制的電機驅動控制模塊，與處理器相連用于位移量數據采集的位移數據采集模塊，與處理器相連用于顯示工作狀態的指示燈模塊。拉伸試驗機用于裝夾試樣并加載。

如圖2所示，計算機采用PC機，驅動電源模塊采用將輸入的24V電壓轉換為5V的LM2576S-5V芯片，以及將24V電壓轉換為12V的LM2576S-12V芯片，通訊模塊采用的為MAX232串口通訊芯片，處理器采用ATmega16L單片機，力數據采集放大模塊采用YZC-516壓力傳感器9和RW-ST01A信號放大器，電機驅動控制模塊采用KD-2MD530步進電機驅動器和57GP326B12-57H250E580減速步進電機，位移數據采集模塊采用PY2FS-300微型微量位移傳感器10，指示燈模塊采用5mm高亮LED。單片機ATmega16L的復位電路采用按鍵復位，時鐘電路采用外部振蕩器電路。