液压万能试验机自动化的改造

 改造方案比较及选用

试验机的改造方案很多，每种方案有各自的优缺点，

常用的改造方案如下。

（1）应用单片机系统改造液压万能材料试验机，其主

要优点是结构简单、体积小、成本低，便于实现嵌入系统。

但电路系统复杂，系统的稳定性不高，数据的处理速度

慢，无法实现实时控制。目前试验机领域的关键问题是加

载时必须保持恒定的应力速率或恒定的应变速率，采用

这种方法显然是达不到这种效果。

（2）采用由速度控制器控制电机，从而控制压力施加

负荷，并具有速度电流反馈，是一种传统的控制方式。比

如采用位置式控制器计算步进电机驱动步数，以获得良

好的应力速率、应变速率、位移速率控制以及定荷、定应

变、定位移控制试验结果。但液压万能材料试验机是一种

典型的非线性时变系统，难以建立精确的数学模型，运用

常规控制器很难达到理想的控制效果。在实际现场中，由

于受到参数整定方法繁杂的困扰，应用常规控制器往往

整定不良，性能欠佳，对运行工况的适应性差。

（3）采用微机和传感器技术对旧式的材料试验机及监

测等设备进行技术改造，在应力应变速率控制问题上采用

电液比例阀或电液伺服阀实现高精度控制，测量控制系统

采用计算机卡式设计，采用光电隔离集成电路。具有抗干

扰能力强，质量可靠，稳定性高等优点，而且点击鼠标即可

完成，使用方便。还可以绘制多种试验曲线，具有曲线数据

存储及曲线放大功能，适合试验机向着高自动化水平，操

作简便，可靠性高，稳定性好方向发展的要求。

选择何种改造方案，要结合具体的实际情况，选择最

佳的改造方案，以满足用户的需要。综合考虑，我们选用

第三种方案，即在液压万能试验机上安装负荷、变形和位

移传感器，增加电液阀控制加载速度，使设备由原来传统

的机械式负荷测量系统升级为较先进的电子测力、测变

形系统。