[實用新型]材料試驗機用計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的驗證裝置

有效

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• 申請日: 2014-12-11
• 公開（公告）號: CN204255785U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發(fā)明（設計）人: 費明輝
• 申請（專利權）人: 無錫市計量檢定測試中心
• 主分類號: G01N3/62
• 分類號: G01N3/62
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 殷紅梅;劉海

技術領域

本實用新型涉及一種裝置，尤其是一種材料試驗機用計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的驗證裝置。

背景技術

材料試驗機（以下簡稱試驗機），是指在各種條件、環(huán)境下測定金屬材料、非金屬材料、機械零件、工程結構等機械性能的精密測試設備，多用于金屬及非金屬（含復合材料）的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、劈裂、抗折、剝離、撕裂等項目的靜力學性能測試分析研究，在研究探索新材料、新工藝、新技術和新結構的過程中，試驗機是一種不可缺少的重要測試設備。其中，拉伸試驗又是試驗機最為常用的一種工作狀態(tài)，其作用是通過上下夾持裝置，緩慢地在試樣兩端施加負荷，使試樣的工作部分受軸向拉力，引起試樣沿軸向伸長，一般進行到拉斷為止。通過拉伸試驗測定材料的抗拉強度和塑性特性等。

以試驗機的加力系統(tǒng)和測力系統(tǒng)分類，一般可將試驗機分成三種類型：

1、液壓式試驗機，是以液壓系統(tǒng)為力源，采用機械式測力技術和模擬式（指針）或數(shù)字式指示裝置，記錄裝置通過機械方式（如拉錘滾筒式形變記錄儀）記錄試樣的受力狀況。

2、電液伺服試驗機，是以液壓系統(tǒng)為力源，采用電子測量和伺服控制技術，并具有計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的試驗機。

3、電子式試驗機，是以機械方式加力，采用電子測量技術，并具有計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的試驗機。

我國試驗機的發(fā)展歷程也是隨著電子技術、控制技術、計算機技術的發(fā)展而逐步走向成熟，具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)記錄和圖形顯示（如應變—應力曲線）和圖形打印等功能為一體的計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)越來越廣泛地應用到試驗機上，為新材料的研究提供了便利。試驗機計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是指試驗時從試驗機中采集基本數(shù)據(jù)，并根據(jù)所采集的基本數(shù)據(jù)計算和提供導出數(shù)據(jù)（見圖1）的裝置，圖1中，應力為單位面積上試樣承受的載荷；應變是指試樣單位長度的伸長量。對于采集系統(tǒng)的試驗結果是否準確，與實際試驗結果是否一致，依據(jù)現(xiàn)行有效的評價（驗證）采集系統(tǒng)方法相對落后，已不適應試驗機發(fā)展的需要。

在現(xiàn)行國家計量技術規(guī)范JJF1103-2003《萬能試驗機計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)評定》和國家標準GB/T22066-2008《靜力單軸試驗機用計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的評定》中，對于計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（以下簡稱采集系統(tǒng)）的評定方法均采用單機比較法和多機比較法兩種方法。單機比較法是針對配置能夠記錄試驗過程的繪圖記錄裝置和采集系統(tǒng)（或稱“雙記錄系統(tǒng)”）的試驗機，評價時，每種類型的試樣至少取5個試樣進行試驗，對“雙記錄系統(tǒng)”同時獲得的每次試驗數(shù)據(jù)（基本數(shù)據(jù)、導出數(shù)據(jù)與繪圖記錄的結果），按規(guī)定的計算公式進行計算、比較和判定；多機比較法是針對沒有繪圖記錄裝置但有采集系統(tǒng)的試驗機（即被驗證試驗機）。多機比較時，需另尋兩臺或以上的具備繪圖記錄裝置的試驗機（即參考試驗機）進行比較，評價時，每種類型的試樣在參與比較試驗的每臺試驗機（被驗證試驗機和參考試驗機）上，至少進行5個相同試樣的試驗，然后將被驗證試驗機的試驗數(shù)據(jù)（基本數(shù)據(jù)、導出數(shù)據(jù)）和參考試驗機的試驗數(shù)據(jù)（繪圖記錄的結果），按規(guī)定的計算公式進行計算、比較和判定。

分析現(xiàn)行的評價（驗證）采集系統(tǒng)的方法，其本質就是試樣試驗，正是因為試樣試驗（GB/T22066-2008《靜力單軸試驗機用計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的評定》為2008年結合我國國情而制定的），方法相對落后，評定結果的可靠性不高。

1、隨著計算機技術的發(fā)展，試驗機已普遍采用電子測量技術和采集系統(tǒng)，采集系統(tǒng)本身具備記錄試驗過程的記錄繪圖功能，故采用電子測量技術的試驗機一般不具備單機比較法的條件，故應采用多機比較法。多機比較法的前提是至少要有兩臺或以上具備繪圖記錄裝置的試驗機，對于大型試驗儀器（試驗機自重1噸至十幾噸）而言不易搬運，同一現(xiàn)場一般不具備多機比較法的條件，這就需要攜帶多個試樣異地試驗，驗證周期長，費用高。

2、多機比較法采用每臺試驗機（被驗證試驗機和參考試驗機）每種類型試樣至少進行5個相同試樣的試驗，由于試樣試驗帶有破壞性，故一根試樣在試驗后不可重復使用，所以對“相同試樣”的彈性模量、拉伸強度和外形尺寸等參數(shù)的一致性要求非常高。因試樣的不確定性（如材質的均勻性，加工誤差等），“相同試樣”中各試樣的彈性模量、拉伸強度也有較大的差異性，同時可能存在試驗機誤差方向相反的情況，使得驗證結果的可靠性降低。

發(fā)明內容

本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種材料試驗機用計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的驗證裝置，其結構簡單，適應范圍廣，操作方便，能對計算機數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進行有效評定，提高了評定結果的可靠性以及評定效率。