微機控制電子萬能試驗機XBD4104

• 主要技術參數

• 產品特點與性能概述

• 設備主要構成：

微機控制電子萬能試驗機XBD4104為機電一體化產品，主要由主機（包括機架、底座、傳動系統）、夾具、變形測量系統、軟件系統、電氣系統構成。

• 機械工藝結構：

主機架主要由底座、四根立柱和兩根絲杠構成雙臂框架結構；傳動加載系統采用交流伺服電機及同步齒形帶減速裝置，帶動高精密滾珠絲杠轉動，再驅動移動橫梁實現加載，試驗機同軸度好（<8%）上中下梁采?球墨鑄鐵，抗拉強度達到是60k(600MPa)，其屈服強度也達到是40k(400Mpa)。球墨鑄鐵的耐腐蝕性和抗氧化性都超過鑄鋼。由于球墨鑄鐵的球狀?墨微觀結構，在減弱振動能???，球墨鑄鐵優于鑄鋼，因此更加有利于降低應?，本機造型美觀，穩定性好，剛性大，控制精度高，工作效率高，噪音低，節能環保。

• 機架

1. 強壯的自潤滑導向光桿增加設備的橫向剛性，確保橫梁線性運動
2. 它能夠使十字接頭準確對齊，保證同軸度，減少測量數據的差異
3. 關鍵受力部件采用鑄鋼整體制造，保證機架的整體剛度。
4. 研磨級預加載滾珠絲桿和重載軸承確保設備長期零間隙運行，噪聲低，試驗結果精*，重復性好。
5. 產品特點概述：

• 主機外觀：采?噴涂氧化?藝，模具?次成型，美觀??。
• 測?傳感器：采?進口?穩定性、?精度應變?式負荷傳感器；?穩定性的精密測量系統保證全程分辨率不變，確保試驗??值誤差?不超過±0.5%；可根據不同?式使?多個負荷傳感器，實現多范圍的試驗?量程測量；溫度補償好、靈敏度?、剛性?、長時穩定性好。

1. 緊湊型設計節省了垂直試驗空間
2. 安全載荷：150%額定載荷
3. 拉伸和壓縮載荷下線性度優異
4. 縱向和橫向剛性高
5. 載荷傳感器從其容量的0.4% 到滿量程，無精度損失
6. 載荷精度為指示載荷的0.5%

夾具：各種材料的通?、專?夾具，操作?便、夾持可靠。可配置?動、液壓夾具，??提??作效率。夾持?可調，滿??戶不同材料的測試要求。變形測量系統：根據不同材料、不同規格配備多種電?引伸計，還可配備數字式?變形測量系統（變形測量范圍寬、準確度?、響應快的測量系統）。可實現變形較?的材料如橡膠、塑料等的?準確度測量。        

■ 控制傳動系統：采?領*的全數字式交流伺服器，控制精度?、?響應頻率的交流伺服電機，保證傳動系統效率?，噪?低，傳動平衡，并保證速度允許誤差不超過±0.2%；試驗速度范圍寬：0.001~500mm/min?級變速。采?圓弧齒同步帶傳動，具有傳動精度?，傳動效率達到98%，傳動平穩且噪??等優勢。

1. 進口交流伺服電機，精心設計的傳動結構
2. 選用圓弧形*同步帶，效率高，噪聲低
3. 為我們的設備提供良好的動力特性，可靠性、少維護性以及良好的力/速度特性

■ 測控系統：實時、動態顯?試驗過程及試驗曲線，通過模塊化軟件進?數據處理，對曲線放?進?數據再分析和編輯，輸出不同格式的試驗報告和曲線圖樣，并?持聯?進?數據傳輸。

■ 專業、安全、?性化設計：急停控制開關，在遇到緊急情況下，能夠可靠地鎖定設備；限位，有效保護設備；軟件、硬件多重保護，保證設備及?員的安全。

■ 低周疲勞及持久試驗：設備具有低周疲勞試驗功能，增加配件可以滿?功能低周疲勞及持久試驗功能

• 控制及測量系統的技術優勢與軟件功能概述：
• 控制系統優勢特點：

• 高效專業的控制平臺

是于自動控制的IC，內部是DSP+MCU的組合。它集成了DSP運算速度快和MCU對I/O口控制能力強的優點，其整體性能明顯優于單純的DSP或32位單片機。其內部集成了硬件的電機控制所需模塊，例如：PWM，QEI等。使系統的關鍵性能*由硬件模塊保證，保證了系統的安全平穩運行。

• 以硬件為基礎的并行采樣模式

本系統的另一亮點是采用了ASIC芯片。通過ASIC芯片可對試驗機各傳感器信號實現同步采集，使我們在**實現真正以硬件為基礎的并行采樣模式，避免了以往對各傳感器通道分時采樣造成的載荷和變形不同步的問題。

• 位置脈沖信號硬件濾波功能

光電編碼器位置捕獲模塊采用硬件模塊，內置24級濾波器，對采集的脈沖信號進行整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統因干擾脈沖的出現而造成錯誤計數，更有效的保證了位置精度，使位置脈沖捕獲系統能穩定可靠的工作。

• 控制功能底層實現

ASIC芯片分擔了采樣、狀態監控等一系列外圍工作，而通訊等相關工作由內部硬件模塊實現，所以DSC更能專注于控制PID計算等主體工作，不僅更加可靠，而且控制的響應速度更快，從而使我們的系統由控制板*層運算就完成了PID調整與控制輸出，真正實現了閉環控制在系統底層完成。

• 控制系統的性能特點：
•  • 領馭控制器，是公司?主研發的新?代專業測控系統，采??業級集成芯?， DSP專業控制IC及AD24位?精度AD轉換IC，實現?值、變形分辨率為50萬碼；

• 采?進?元器件，采?PCBA制程；元器件經過不低于72?時的?溫、低溫存儲，?低溫循環、?低溫沖擊、恒溫恒濕等可靠性?化測試，穩定?性能，通過3C/CE/UL/等嚴格認證，品質放?。

• 采用232或串口通訊，數據傳輸穩定可靠，抗干擾能力強；通訊速率達480Mbps，提?數據通訊速度和穩定性；

• 全數字三閉環控制?式，實現?值、位移、變形（包括引伸計、?變形、千分表）全閉環控制，且可相互平滑切換。

• 中央處理單元采?精度?、響應快、操作便捷的設計?案，基于DSP+FPGA的單板集成技術在國內?家實現測量數據零間隙采集和系統控制零時間等待，打破了以往基于其他系統不可避免的錯位采集與排隊等待，該技術使得測量結果能夠真實再現材料受到外?作?時各項特征參數所發?的瞬間實際變化量。

• 測量設備兼容單元，測控系統提供不少于3個通道的應變?類傳感器輸?模塊和不少于6個通道的位置脈沖采集模塊，所有通道的數據采集嚴格同步。基于硬件濾波的32級低頻去抖動技術使得位置脈沖在設備超低速閉環運?（保載）時所產?的擺動（?擾）脈沖能夠被有效識別并給予糾正，基于硬件QEI的四倍頻脈沖計數?式使得位移計數精度可以提? 4倍，分辨率? 可 達

0.01um。

• 安全可靠的設計?藝，領馭測控系統所提供的控制任務零時間等待特性可以為客戶提供更加有保障的輔助保護功能，為復雜的材料測試提供完美的合法性操作全程跟蹤功能，提供簡潔整齊、連接牢靠的接?部件，所有接?部件的連接部分均鍍?處理，以保證設備長期運?穩定可靠，所使?的所有元件均采??鉛（RoHS）環保材料，所有IC元件均采??業級封裝，?作溫度在-40℃～85℃，可以確保整機控制系統在各種?作環境下都能發揮出?性能。

• 光電編碼器位置捕獲模塊采?專?硬件模塊，內置24級濾波器，對采集的脈沖信號進?整形濾波，避免了位置脈沖捕獲系統因?擾的出現?造成錯誤計數，更有效地保證了位置測量精度。

• 用戶界面支持Windows 98、Windows Me、Windows XP，Windows7實時曲線顯示及處理，圖形圖像化，軟件結構模塊化，數據的存儲和處理基于MS-ACCESS數據庫，便于與OFFICE等辦公軟件連接。

• 軟件功能特點概述

• 試驗軟件，是?主研發的新版專業試驗軟件，采?C++開發，軟件窗?化設計，操作簡單靈活，可根據不同?業?戶需求編制測試?案；軟件?持Windows操作系統；試驗軟件具備材料硬度測試功能，豐富了萬能試驗機的功能，為真正?機多?的“萬能試驗機”。
• 試驗軟件管理功能，具有強?的試驗數據管理功能，主界?同步監控?值、位移、變形、擴展、時間、?值速率、變形速率、峰值?、數字千分表等9個通道中任意數據窗?，根據?戶需要靈活選取各種計量單位及數據管理功能，有效提??戶試驗的?作效率。靈活簡便的試驗控制功能對試驗過程進?實時顯?，隨時對設備進?各種合理化調整。

• 用戶權限分級管理模式

用戶登陸后，系統根據其權限開放相應的操作功能模塊。超級管理員具有*權限，可進行用戶權限管理，給不同操作員授權不同的操作模塊。

• 擁有強大的試驗管理功能，試驗單位可根據需求任意設定。

可根據不同的標準編輯相應的試驗方案，試驗時只要選擇相應的試驗方案，即可根據標準要求完成試驗，并輸出滿足標準要求的試驗報告。試驗過程及設備狀態實時顯示，如：設備運行狀態、程序控制運行步驟、引伸計是否切換完成等。

• 開放式的標準管理功能，隨著新材料的不斷出現，新的測試標準也相繼出臺，為?便?戶管理試驗，試驗軟件為?戶提供了強?的標準添加、修改、刪除等功能，同時針對標準內部的各種計算?法，軟件同樣為?戶提供了靈活的計算?法添加、修改、刪除、編輯等功能，并能滿?G B、A S T M、DIN、ISO、JIS等標準常?試驗結果。
• 強大的曲線分析功能：載荷-變形、應?-應變、應?-時間、應變-時間等。多條曲線可以不同顏?在同?坐標中疊加或分離顯?;實時顯示其中一種或多種；試驗曲線上的任意段可進行局部放大分析，強?的曲線分析功能，在試驗曲線上可顯?和標注各特征點，并且可以在曲線上?動或?動取點進?對?分析，標注了特征點的曲線還可以在試驗報告中打印輸出。試驗數據自動存儲，避免因意外造成的試驗數據丟失。
• 典型試驗曲線

• 具有試驗數據模糊查詢功能：可根據不同的條件快速查找所完成的試驗數據和結果，實現試驗結果再現，還可將不同時間或批次進行的同一試驗方案的數據合并打開，進行對比分析。數據備份功能還可將之前存儲的數據另行保存和查看。
• MS-ACCESS數據庫保存格式與軟件的擴展能力

軟件的核心是基于MS-ACCESS數據庫，可與Office辦公軟件接口，將報告存儲為WORD格式或EXCEL格式；另外使原始數據得以開放，用戶可通過數據庫查閱原始數據，便于材料研究，充分發揮測量數據的效能。

• 多種控制?式具有應?控制、應變控制和位移控制三種控制?式，在試驗過程中三種控制?式可以按照設定程序平滑切換。也可做恒負荷、恒位移、恒變形控制?式，或多種控制模式組合，也可根據客戶需求?定義控制模式。
• 試驗軟件是強?的多功能軟件包，可以根據不同?業?戶需求提供定制解決?案。試驗?案具備多功能性和設計靈活性，可滿?多國的測試標準，亦可定制各種新材料的試驗?法。
• 軟件具有中?和英?可隨意切換功能，?案和數據*互通。
• 另加引伸計可自動求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等試驗參數，參數可自由設定，并能打印所作的圖形。

• 可設定屈服后去掉引伸計功能

軟件自動判斷，在試樣屈服結束后將變形切換為位移采集，并在信息欄中提醒用戶“變形切換結束，可以去掉引伸計”。

• 自動返回：移動橫梁可自動返回試驗初始位置。
• 自動校準：負荷、伸長可按所加標準值自動標定。

• 量程模式：全量程不分檔

• 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展和維修；
• 自動切換：試驗過程中顯示曲線根據試驗力和變形量大小自動變換量程。

• 本設備所滿足的標準：

• 試驗機制造標準：GB/T 16491-2008電?萬能試驗機；

• 要求的試驗方法標準： GB/T 228-2010《金屬材料室溫拉伸試驗方法》、

GB/T 232-2010《金屬材料彎曲試驗方法》、

GB/T 7314-2007《金屬材料 室溫壓縮試驗方法》。

GB/T2611-2007《試驗機 通用技術要求》

GB/T1040-2006《塑料  拉伸性能的測定》

GB/T1041-2008《塑料  壓縮性能的測定》

GB/T9341-2008《塑料  彎曲性能的測定》

GB/T8804-2003《熱塑性塑料管材  拉伸性能的測定》

GB/T13022-1991《塑料 薄膜拉伸性能試驗方法》

也可根據客戶要求選擇其它相應的標準（不超過5個）。

• 主機設備標準配置

• 夾具與鉗口配置

• 擴展配置（選配）