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微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)XBD4000系列
微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)XBD4000系列的設(shè)備主要功能
微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)XBD4000系列，用于金屬及非金屬（含復(fù)合材料）的拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、撕裂、保載、松弛、往復(fù)等項(xiàng)的靜力學(xué)性能測(cè)試分析研究，可求出*大力、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彈性模量、斷裂延伸率、屈服強(qiáng)度等參數(shù)。可自動(dòng)求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5 、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等試驗(yàn)參數(shù)，并可根據(jù)GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等國(guó)內(nèi)國(guó)際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)和提供數(shù)據(jù)。
微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)XBD4000系列的設(shè)備主要構(gòu)成：
微機(jī)控制電子試驗(yàn)機(jī)為機(jī)電一體化產(chǎn)品，主要由主機(jī)（包括機(jī)架、底座、傳動(dòng)系統(tǒng)）、夾具、變形測(cè)量系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)構(gòu)成。
微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)XBD4000系列的測(cè)量參數(shù)：
| 型號(hào) | XBD4104 | XBD4204 | XBD4504 |
| 試驗(yàn)力 | 10KN(1T) | 20KN(2T) | 50KN(5T) |
| 準(zhǔn)確度等級(jí) | 0.5級(jí) | ||
| 試驗(yàn)力范圍 | 0.2%～99%FS（滿量程） | ||
| 試驗(yàn)力誤差 | 示值的0.5%以內(nèi) | ||
| 試驗(yàn)力分辨率 | *大試驗(yàn)力的±1/300000全程不分檔,且全程分辨率不變 | ||
| 變形測(cè)量范圍 | 0.2%～99%FS | ||
| 變形示值誤差 | 示值的±0.5%以內(nèi) | ||
| 變形分辨率 | *大變形的1/200000/*高可達(dá)1/300000 | ||
| 位移示值誤差 | 示值的±0.5%以內(nèi) | ||
| 位移分辨率 | 0.025μm | ||
| 力控速率調(diào)節(jié) | 0.005-5%FS/s | ||
| 力控速率控制 | 速率＜0.05%FS/s時(shí)＜±2%,速率≥0.05%FS/s時(shí)±0.5% | ||
| 變形速率調(diào)節(jié) | 0.005-5%FS/s | ||
| 變形速率控制 | 速率＜0.05%FS/s時(shí)＜±2%,速率≥0.05%FS/s時(shí)±0.5% | ||
| 位移速率調(diào)節(jié) | 0.001-500mm/min | ||
| 位移速率控制 | 速率＜0.5mm/min時(shí)±1%,速率≥0.5mm/min時(shí)±0.2% | ||
| 有效拉伸行程 | 670mm(含夾具) | ||
| 有效壓縮行程 | 670mm(含夾具) | ||
| 有效試驗(yàn)寬度 | 400mm | ||
| 主機(jī)外形尺寸 | 750*520*1790mm長(zhǎng)*寬*高 | ||
| 主機(jī)重量 | 約290Kg | ||
| 電源 | 220V,50Hz,0.75kW | ||
(一)機(jī)械工藝結(jié)構(gòu)：
主機(jī)架主要由底座、四根立柱和一根絲杠構(gòu)成單臂框架結(jié)構(gòu)；傳動(dòng)加載系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)及同步齒形帶減速裝置，帶動(dòng)高精密滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，再驅(qū)動(dòng)移動(dòng)橫梁實(shí)現(xiàn)加載。本機(jī)造型美觀，穩(wěn)定性好，剛性大，控制精度高，工作效率高，噪音低，節(jié)能環(huán)保。
(二)控制及測(cè)量系統(tǒng)：
本機(jī)采用的Test4.0全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制及測(cè)量，采用電腦進(jìn)行試驗(yàn)過(guò)程及試驗(yàn)曲線的動(dòng)態(tài)顯示，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。試驗(yàn)結(jié)束后可通過(guò)圖形處理模塊對(duì)曲線放大進(jìn)行數(shù)據(jù)再分析編輯，性能達(dá)到水平。
1.實(shí)現(xiàn)專用的位移、變形、速度閉環(huán)控制。
試驗(yàn)過(guò)程中，可靈活更改試驗(yàn)速度及試驗(yàn)方法，以使試驗(yàn)方案更加靈活、更加充實(shí)；
1.1 多層保護(hù)：具有軟件和硬件兩級(jí)保護(hù)功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)試驗(yàn)機(jī)的過(guò)載、過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)速、限位等多種安全保護(hù)方式；
1.2 路高速24位A/D轉(zhuǎn)換通道，有效碼值分辨率*高可達(dá)±30萬(wàn)分之一，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外不分檔，且全程分辨率不變；
1.3 采用232或串口通訊，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強(qiáng)；
1.4 采用3路脈沖信號(hào)捕獲通道（3路脈沖信號(hào)分別為1路位移和2路大變形信號(hào)），并且采用目前*的四倍頻技術(shù)，使有效脈沖數(shù)量放大四倍，大大提高了信號(hào)的分辨率，*高捕獲頻率為5MHz；
1.5 一路伺服電機(jī)數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)，PWM輸出的*高頻率為5MHz，*低為0.01Hz。
2.控制及測(cè)量系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
2.1 Test4.0全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)
Test4.0全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)是我公司*新研發(fā)的新一代試驗(yàn)機(jī)*控制系統(tǒng)，它采用了當(dāng)前國(guó)際*的伺服電機(jī)*控制芯片和多通道數(shù)據(jù)采集處理模塊，保證了系統(tǒng)采樣的一致性和高速有效的控制功能，確保了系統(tǒng)的性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上盡量使用硬件模塊，保證了產(chǎn)品的穩(wěn)定可靠。
2.2 高效*的控制平臺(tái)
Test4.0是專用于自動(dòng)控制的IC，內(nèi)部是DSP+MCU的組合。它集成了DSP運(yùn)算速度快和MCU對(duì)I/O口控制能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，其整體性能明顯優(yōu)于單純的DSP或32位單片機(jī)。其內(nèi)部集成了硬件的電機(jī)控制所需模塊，例如：PWM，QEI等。使系統(tǒng)的關(guān)鍵性能由硬件模塊保證，保證了系統(tǒng)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。
3.以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式
本系統(tǒng)的另一亮點(diǎn)是采用了專用ASIC芯片。通過(guò)ASIC芯片可對(duì)試驗(yàn)機(jī)各傳感器信號(hào)實(shí)現(xiàn)同步采集，使我們?cè)诩覍?shí)現(xiàn)真正以硬件為基礎(chǔ)的并行采樣模式，避免了以往對(duì)各傳感器通道分時(shí)采樣造成的載荷和變形不同步的問(wèn)題。
4.位置脈沖信號(hào)硬件濾波功能
光電編碼器位置捕獲模塊采用專用硬件模塊，內(nèi)置24級(jí)濾波器，對(duì)采集的脈沖信號(hào)進(jìn)行整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統(tǒng)因干擾脈沖的出現(xiàn)而造成錯(cuò)誤計(jì)數(shù)，更有效的保證了位置精度，使位置脈沖捕獲系統(tǒng)能穩(wěn)定可靠的工作。
5.控制功能底層實(shí)現(xiàn)
專用ASIC芯片分擔(dān)了采樣、狀態(tài)監(jiān)控等系列外圍工作，而通訊等相關(guān)工作由內(nèi)部硬件模塊實(shí)現(xiàn)，所以DSC更能專注于控制PID計(jì)算等主體工作，不僅更加可靠，而且控制的響應(yīng)速度更快，使系統(tǒng)由控制板*底層運(yùn)算就完成了PID調(diào)整與控制輸出，真正實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制在系統(tǒng)底層完成。
6.軟件Test4.0的性能特點(diǎn)：
用戶界面支持Windows 98、Windows Me、Windows XP，實(shí)時(shí)曲線顯示及處理，圖形圖像化，軟件結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，與OFFICE等辦公軟件連接。
6.1.用戶權(quán)限分級(jí)管理模式
用戶登陸后，系統(tǒng)根據(jù)其權(quán)限開(kāi)放相應(yīng)的操作功能模塊。超級(jí)管理員具有*高權(quán)限，可進(jìn)行用戶權(quán)限管理，給不同操作員不同的操作模塊。
6.2.擁有強(qiáng)大的試驗(yàn)管理功能，試驗(yàn)單位可根據(jù)需求任意設(shè)定。
可根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)編輯相應(yīng)的試驗(yàn)方案，試驗(yàn)時(shí)只要選擇相應(yīng)的試驗(yàn)方案，即可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求完成試驗(yàn)，并輸出滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)報(bào)告。試驗(yàn)過(guò)程及設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)顯示，如：設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、程序控制運(yùn)行步驟、引伸計(jì)是否切換完成等。
6.3.強(qiáng)大的曲線分析功能
可選擇負(fù)荷-變形、負(fù)荷-時(shí)間等多種曲線，實(shí)時(shí)顯示其中一種或多種。同組試樣的曲線可使用不同顏色迭加對(duì)比，遍歷曲線，試驗(yàn)曲線上的任意段可進(jìn)行局部放大分析，并且支持在試驗(yàn)曲線上顯示和標(biāo)注各特征點(diǎn)，還可以在曲線上自動(dòng)或手動(dòng)取點(diǎn)進(jìn)行對(duì)比分析，標(biāo)注了特征點(diǎn)的曲線亦可以在試驗(yàn)報(bào)告中打印輸出。
6.4.試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)，避免因意外造成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)丟失。
具有試驗(yàn)數(shù)據(jù)模糊查詢功能，可根據(jù)不同的條件快速查找所完成的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果，實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)結(jié)果再現(xiàn)，還可將不同時(shí)間或批次進(jìn)行的同一試驗(yàn)方案的數(shù)據(jù)合并打開(kāi)，進(jìn)行對(duì)比分析。數(shù)據(jù)備份功能還可將之前存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)另行保存和查看。
6.5.MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)保存格式與軟件的擴(kuò)展能力
Test4.0軟件的核心是基于MS-ACCESS數(shù)據(jù)庫(kù)，可與Office辦公軟件接口，將報(bào)告存儲(chǔ)為WORD格式或EXCEL格式；另外使原始數(shù)據(jù)得以開(kāi)放，用戶可通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)查閱原始數(shù)據(jù)，便于材料研究，充分發(fā)揮測(cè)量數(shù)據(jù)的效能。
6.6.另加引伸計(jì)可自動(dòng)求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等試驗(yàn)參數(shù)，參數(shù)可自由設(shè)定，并能打印所作的圖形。
7.可設(shè)定屈服后去掉引伸計(jì)功能
Test4.0軟件自動(dòng)判斷，在試樣屈服結(jié)束后將變形切換為位移采集，并在信息欄中提醒用戶“變形切換結(jié)束，可以去掉引伸計(jì)”。
7.1自動(dòng)返回：移動(dòng)橫梁可自動(dòng)返回試驗(yàn)初始位置。
7.2自動(dòng)校準(zhǔn)：負(fù)荷、伸長(zhǎng)可按所加標(biāo)準(zhǔn)值自動(dòng)標(biāo)定。
8.量程模式：全量程不分檔
8.1）模塊單元：多種附件靈活互換，模塊化的電氣硬件便于功能擴(kuò)展和維修；
8.2）自動(dòng)切換：試驗(yàn)過(guò)程中顯示曲線根據(jù)試驗(yàn)力和變形量大小自動(dòng)變換量程。
9.本設(shè)備所滿足的標(biāo)準(zhǔn)：
9.1）試驗(yàn)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 16491-1996電子試驗(yàn)機(jī)；
9.2）要求的試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)： GB/T 228-2010、GB/T 14452-93、GB/T 7314-2005。
也可根據(jù)客戶要求選擇其它相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)（不超過(guò)5個(gè)）。
微機(jī)控制試驗(yàn)機(jī)XBD4000系列的設(shè)備配置：
| 序號(hào) | 設(shè)備配置名稱 | 數(shù)量 | |
| 1 | 主機(jī)(門(mén)式結(jié)構(gòu)) | 一臺(tái) | |
| 2 | 機(jī)架XBD系列機(jī)架及傳動(dòng)部分 | 一套 | |
| 3 | 滾珠絲杠:高精密,無(wú)間隙 | 兩根 | |
| 4 | 中國(guó)臺(tái)灣東菱伺服電機(jī)和伺服調(diào)速系統(tǒng) | 一套 | |
| 5 | 控制及測(cè)量系統(tǒng) | 一套 | |
| 6 | 同步齒形帶 | 一套 | |
| 7 | 美國(guó)科爾品牌負(fù)荷力傳感器 | 一只 | |
| 8 | 全數(shù)字開(kāi)環(huán)控制及測(cè)量系統(tǒng) | 一套 | |
| 8.1 | 全數(shù)字閉環(huán)控制及測(cè)量系統(tǒng) | 選配 | |
| 8.2 | 負(fù)荷測(cè)量系統(tǒng) | ||
| 8.3 | 位移測(cè)量系統(tǒng) | ||
| 8.4 | 變形測(cè)量系統(tǒng) | ||
| 9 | 中文版本試驗(yàn)軟件 | 一套 | |
| 10 | 全智能手控盒 | 一個(gè) | |
| 11 | 商用電腦 | 一臺(tái) | |
| 12 | HP品牌A4彩色噴墨打印機(jī) | 一臺(tái) | |
| 13 | 楔型拉伸附具 | 平鉗口:0-7、7-14、14-20mm | 任選一付 |
| V型鉗口:φ4-9,φ9-14,φ14-20mm | |||
| 壓縮附具 | 壓盤(pán)直徑：φ100mm | 一套 | |
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