一、簡介

    STM-SERVE型微機(jī)控制電液伺服系統(tǒng)為通用伺服油源系統(tǒng)，適用于油缸密封形式為間隙密封的機(jī)主機(jī)（包括油缸上置的A型機(jī)）；油缸為雙向缸的臥式拉力機(jī)及單拉；帶中壓的Y500;各試驗機(jī)廠家生產(chǎn)的壓力試驗機(jī)（含壓剪試驗機(jī)附帶轉(zhuǎn)角）；定制升級版可滿足動態(tài)試驗機(jī)的試驗需求，該系統(tǒng)具有低噪音，大流量，供油平穩(wěn)，閉環(huán)系能好，功耗低，并且配散熱系統(tǒng)，滿足客戶長時間測試的需要，整機(jī)試驗操作和數(shù)據(jù)處理符合GB228.1-2010《室溫材料 金屬拉伸試驗方法》的要求（注：我公司為GB/T228.1-2010金屬室溫拉伸試驗方法的協(xié)助推廣單位）。

二．必要性

在GB/T 228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》中引言部分明確指出：

“本版標(biāo)準(zhǔn)提供了兩種試驗速率的控制方法。*種方法A為應(yīng)變速率（包括橫梁位移速率），第二種方法B為應(yīng)力速率。方法A旨在減小測定應(yīng)變速率敏感參數(shù)時試驗速率的變化和減小試驗結(jié)果的測量不確定度。本部分將來將推薦使用應(yīng)變速率的控制模式進(jìn)行拉伸試驗。”

其中明確指出：該方法將來將推薦使用應(yīng)變速率的控制模式進(jìn)行拉伸試驗。

在我們的實際測試工作中，都會遇到不同試驗者、不同實驗室、不同試驗機(jī)對同種材料的測試而數(shù)據(jù)會有所所差異。這可能是：由于不同操作者選擇的拉伸速率不同、使用試驗機(jī)的軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不同、使用的試驗機(jī)拉力系統(tǒng)柔度不同等多方面因素所造成。這是我們所有測試工作者所不希望的。

為保證我們測試數(shù)據(jù)的一致性，必須嚴(yán)格執(zhí)行GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)不僅提出了方法A應(yīng)變速率控制模式、方法B應(yīng)力速率控制模式，而且提出了對方法A中根據(jù)平行長度估計的應(yīng)變速率Lc對試驗機(jī)的柔度修正方法，以及對計算機(jī)控制拉伸試驗機(jī)使用的建議。這對我們獲得準(zhǔn)確一致的力學(xué)測試數(shù)據(jù)是極為重要的。

在當(dāng)前計算機(jī)普及的時代，保證嚴(yán)格執(zhí)行GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)是可行的。但是對于當(dāng)前正在服役的較老款式試驗機(jī)(機(jī)械度盤顯示、微機(jī)屏顯式、數(shù)顯式)，由于歷史因素，那些試驗機(jī)只能由人工控制試驗機(jī)的加載速率，尚不能滿足GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)。但是，可以通過試驗機(jī)技術(shù)改造的方式（通過更換油源，增加能進(jìn)行伺服控制的伺服閥及壓差閥，升級為電液伺服試驗機(jī)），煥發(fā)老式試驗機(jī)的青春，滿足GB/T228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)要求，繼續(xù)為社會服務(wù)。

GB/T 228.1-2010標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：

試驗測定的性能結(jié)果數(shù)值應(yīng)按照相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行修約.如未規(guī)定具體要求，應(yīng)按照如下要求迸行修約

—— 強(qiáng)度性能值修約至1MPa

—— 屈服點(diǎn)延伸率修約至0.1%，其他延伸率和斷后伸長率修約至0.5%

—— 斷面收縮率修約至1%

說明標(biāo)準(zhǔn)對測控系統(tǒng)的精度要求提高了，較老款式試驗機(jī)的力值測量精度一般在zui大量程/10000，通過升級測控系統(tǒng)，力值測量精度可以達(dá)到zui大量程/100000，大大提高了試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。

改造的目的是為了使試驗機(jī)具備應(yīng)變速率、應(yīng)力速率控制的能力，從而準(zhǔn)確、的取得材料的屈服強(qiáng)度（ReH， ReL， Rp ）。

三、主要性能技術(shù)指標(biāo)

1、系統(tǒng)zui高壓力：30Mpa；

2、有效控制范圍：0.12-30 Mpa；

3、試驗力示值精度： ±1%（視主機(jī)及傳感器精度）；

4、位移測量分辨力：0.01mm；

5、變形測量：標(biāo)準(zhǔn)配置標(biāo)距50mm，zui大變形量10mm. 

6、變形測量精度: ±0.5%

7、恒力、恒變形、恒位移控制范圍:   0.4%-FS；

8、恒力、恒變形、恒位移控制精度:  

                 設(shè)定值<10%FS時,設(shè)定值的±1.0%以內(nèi)；

                 設(shè)定值≥10%FS時,設(shè)定值的±0.5%以內(nèi)；

9、變形速率控制精度:  速率<0.05%FS時為±2.0%設(shè)定值內(nèi)；

                    速率≥0.05%FS時為±0.5%設(shè)定值內(nèi)；

10、活塞zui大移動速度：100mm/min；（根據(jù)實際情況定）；

11、夾緊：液壓夾緊(選配)；

12、外形尺寸：油源：1400×700×850mm；

13、油源重量:200 kg。

四、液壓系統(tǒng)部分（琴臺式油源）

• 液壓原理

本系統(tǒng)優(yōu)化試驗機(jī)行業(yè)各個派系動力源之特點(diǎn)

如下圖所示，為負(fù)載適應(yīng)型進(jìn)油節(jié)流調(diào)速系統(tǒng)。

油箱內(nèi)的液壓油通過電機(jī)帶動高壓齒輪泵進(jìn)入油路，流經(jīng)單向閥、10μ高壓濾油器、壓差閥組、伺服閥，進(jìn)入油缸。計算機(jī)發(fā)出控制信號到伺服閥，控制伺服閥的開口和方向，從而控制進(jìn)入油缸的流量，實現(xiàn)試驗力、位移，變形的全程控制。滿足標(biāo)準(zhǔn)GB228.1-2010中對試樣加載的要求。

             液壓原理圖

2、特點(diǎn):

1）采用進(jìn)口高壓齒輪泵噪音低、壓力平穩(wěn)。

2）動力系統(tǒng)與操作臺一體化設(shè)計，便于操作，節(jié)省試驗空間。

3）表面經(jīng)噴塑處理，外形美觀。

4）完善的溫度顯示系統(tǒng)。試驗過程中油溫會上升，油溫太高會對整個系統(tǒng)帶來不利影響。（試驗開始后隨著油溫的上升，可以啟動降溫風(fēng)扇，使油溫下降，溫度可根據(jù)需要在電腦上實時顯示）。

5）電器安全防護(hù),系統(tǒng)配置漏電防護(hù)及過載元件，保證試驗過程中的人身安全。

五、控制系統(tǒng)部分

814全數(shù)字閉環(huán)測控系統(tǒng)具有許多*的特性和技術(shù)創(chuàng)新，主要體現(xiàn)在：

1、該測控卡與PC機(jī)組成單卡測控系統(tǒng)，可直接與傳感器相連接，進(jìn)行測控和數(shù)據(jù)采集，使復(fù)雜的測控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)變的簡潔可靠；

2、采用計算機(jī)總線技術(shù)，直接插入計算機(jī)擴(kuò)展槽內(nèi)，全數(shù)字電路，調(diào)零、增益調(diào)整等均通過軟件實現(xiàn)，是試驗機(jī)測控技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)品單元；

3、傳感器供橋電源與A/D芯片的基準(zhǔn)電壓共用同一電壓，整個測量系統(tǒng)同比衰減，實現(xiàn)了供橋電源的硬件補(bǔ)償技術(shù)；

4、通過24位A/D轉(zhuǎn)換滿足系統(tǒng)的靈敏度和分辨率要求，避免了軟件倍頻方法降低系統(tǒng)的特性；

5、實現(xiàn)了試驗力、試樣變形、活塞位移和試驗進(jìn)程的四種閉環(huán)控制。

6、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由2路高24位A/D轉(zhuǎn)換通道組成。zui高分辨率達(dá)1/300000，全程不分檔。

7、選用BB、AD、Xilinx等原裝集成器件，全數(shù)字化設(shè)計；

8、符合PCIE總線標(biāo)準(zhǔn)，微機(jī)自動識別和安裝，做到“即插即測”；

9、電子測量系統(tǒng)無電位器等手調(diào)元件，保證互換性，方便維修更換。

六、控制軟件

1、計算機(jī)控制系統(tǒng)，具有集成度高、性能穩(wěn)定、調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)?？梢詫υ囼灁?shù)據(jù)進(jìn)行實時采集，對試驗特性曲線實現(xiàn)實時動態(tài)顯示，試驗數(shù)據(jù)文件能以Access常用數(shù)據(jù)庫或SQLserve大型數(shù)據(jù)庫的方式保存，方便實現(xiàn)客戶的資源共享及網(wǎng)絡(luò)管理，以及用戶的再分析。對于用戶自定義的各種Word報表，該軟件可輕松實現(xiàn)訪問，解決了不同用戶或同一用戶在不同時期對試驗報表有不同需要的難題。該軟件可處理試驗力、位移、時間的原始數(shù)據(jù)及由此派生的曲線。

2、操作系統(tǒng)Windows7/XP/2000平臺下，全中文操作界面。系統(tǒng)集數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析于一體；

3、保護(hù)功能:該機(jī)具有軟件和機(jī)械兩種限位保護(hù)方式,超過zui大負(fù)荷自動停機(jī)的比例可動態(tài)設(shè)定;具有過流、過壓、過載等多種保護(hù)功能。

4、對于負(fù)荷通道可實現(xiàn)自動標(biāo)示，直觀方便。

5、批量試驗可實現(xiàn)曲線的分層次顯示，曲線自動跟隨。

6、該軟件可實現(xiàn)用戶自定義的速度設(shè)定，速度的計算機(jī)調(diào)整。還可實現(xiàn)高精度的速度標(biāo)定，隨時調(diào)整速度檔位和編碼。

7、具有試驗力、位移、應(yīng)力、應(yīng)變等多種全數(shù)字閉環(huán)/開環(huán)控制功能，各控制模式可自由平滑切換；

8、具備功能完整的試驗過程“編程”功能，可編程步數(shù)達(dá)200 步，并可根據(jù)需要任意擴(kuò)展，完成任意復(fù)雜、任意控制模式切換的試驗過程編輯。同時提供數(shù)據(jù)分析功能，滿足試驗人員進(jìn)行試驗分析及進(jìn)行特殊試驗的數(shù)據(jù)處理；

9、監(jiān)測試驗過程：對試驗過程中的試驗力、位移、曲線等多種參數(shù)可實現(xiàn)實時顯示。

10、軟件權(quán)限分級管理功能：為了提高軟件及數(shù)據(jù)的安全性，該軟件可以通過設(shè)置不同的密碼保護(hù)來實現(xiàn)分權(quán)限管理功能。

11、結(jié)果再現(xiàn)功能：試驗操作完成并存盤后，可根據(jù)用戶需要在以后任意時間打開并對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行再分析。

12、可根據(jù)用戶需要選擇負(fù)荷～時間、負(fù)荷～位移、位移～時間等曲線來進(jìn)行試驗及數(shù)據(jù)顯示、存儲、分析及打印。

13、曲線逐點(diǎn)遍歷功能：可通過鼠標(biāo)在曲線上點(diǎn)擊力與變形值，以求得每一點(diǎn)的各種參量。

14、結(jié)果對比功能：可以同時觀察多個試驗曲線，并可通過多個曲線的疊加、局部放大來實現(xiàn)待分析樣品特性的比對。

15、力接口：力通道接口及試驗軟件可根據(jù)用戶需要配備各種傳感器，并能進(jìn)行標(biāo)定、修改參數(shù)及正常試驗。

16、數(shù)據(jù)采樣頻率：可根據(jù)用戶試驗要求選擇高速采樣頻率。

七、系統(tǒng)主要操作試驗界面：

1、系統(tǒng)主菜單界面

2、數(shù)據(jù)實時顯示區(qū)界面

3、系統(tǒng)主要設(shè)置界面

4、試樣參數(shù)輸入及試驗結(jié)果顯示主要界面

5、試驗數(shù)據(jù)結(jié)果查詢界面

6、操作面板主要界面

7、系統(tǒng)標(biāo)定主要界面

8、試驗報告

試驗報告有簡單打印方式，亦可為客戶定制任意格式的Excel、Word表格,以下只是示例報表。

八、 系統(tǒng)配置清單（常規(guī)）

1、 驅(qū)動電機(jī)                   中國臺灣電機(jī)

2 、伺服控制用油源             琴臺式

1）、電液伺服比例閥         進(jìn)口HYTOS閥

2）、高壓泵                 意大利馬祖奇泵

3）、伺服閥組           自制

3、814雙通道程控放大器        分辨力1/300000

4、高精度液壓傳感器            寧波鎮(zhèn)海

5、引伸計YYU50-10             北京鋼鐵研究院

6、拉線式位移測量系統(tǒng)

7、SmartTest控制軟件

8、 聯(lián)想商用品牌機(jī)                                                             

9、惠普A4噴墨打印機(jī)

九、 相關(guān)服務(wù)

   我公司可提供對試驗機(jī)主機(jī)保養(yǎng)維護(hù)及維修，及提供相應(yīng)配件。

十、 技術(shù)情報和資料的保密

1、本技術(shù)方案屬于我公司技術(shù)資料，用戶應(yīng)對我方提供的技術(shù)情報和資料承擔(dān)保密義務(wù)，不論本方案是否采用，本條款長期有效；

2、我方對用戶提供的技術(shù)情報和資料亦應(yīng)承擔(dān)保密義務(wù)。

十一、 售后服務(wù)

質(zhì)保期自驗收合格起一年，終生維護(hù)，一年內(nèi)全免費(fèi)服務(wù)，新機(jī)免費(fèi)上門安裝調(diào)試，免費(fèi)培訓(xùn)操作人員。

1、所提供試驗設(shè)備均符合現(xiàn)行國標(biāo)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，保證試驗設(shè)備的技術(shù)*性，可靠性。

2、所需零部件及配件常年供應(yīng)。

3、產(chǎn)品常年，產(chǎn)品維修保養(yǎng)24小時內(nèi)提供解決方案，如需現(xiàn)場解決48小時內(nèi)到達(dá)。

4、軟件終生免費(fèi)升級。