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上海萬測試驗設備有限公司
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更新時間：2023-06-02 09:19:08瀏覽次數(shù)：390次
聯(lián)系我時，請告知來自 環(huán)保在線疊加式力標準機采用伺服閉環(huán)控制技術，是集多種技術成果于一身的高科技產(chǎn)品，它自動化程度高、加載準確、力值波動度小、液壓系統(tǒng)無泄漏，工作噪音小。
疊加式力標準機采用伺服閉環(huán)控制技術，是集多種技術成果于一身的高科技產(chǎn)品，它自動化程度高、加載準確、力值波動度小、液壓系統(tǒng)無泄漏，工作噪音小。該機采用了移動橫梁，拉、壓空間相互利用，具有操作簡單，檢測效率高等特點。
該機采用微機控制，能采集分析控制過程的所有狀態(tài)，實時采集檢測數(shù)據(jù)并加以分析處理和打印，還能對異常狀態(tài)迅速做出響應，具有液壓、機械及軟件多重保護功能。該機還配備了手動功能，通過計算機屏幕監(jiān)視，對于不需要編程的研究性檢測，可由手動完成。
該機已在北京304所等單位長期使用，可靠性、穩(wěn)定性、準確性均已得到檢驗和驗證。
力標準機主體結構：
力標準機主體結構采用油缸上置四柱式動橫梁主體結構。
力標準機主體采用四根光杠形式的立柱、上橫梁、下底座，中間移動橫梁等組成的框架結構；主體具有足夠高的剛度和穩(wěn)定性，主體負載能力為額定負荷的120%。在移動橫梁裝有高強度的球頭付，具有自動調(diào)心功能，能夠保證被檢傳感器的正確受力狀態(tài)和力的作用位置。
主體關鍵部件的結構和制造：
中間移動橫梁
1MN疊加式力標準機主體機架采用成熟的四柱式框架結構，主體由上橫梁、四根立柱、中間移動橫梁和機座構成；移動橫梁及傳動機構部件采用優(yōu)質材料鑄（鍛）造而成、內(nèi)應力采用人工時效處理及精密加工制造；力標準機主體部件的關鍵尺寸設計、加工工藝、熱處理工藝、加工精度及裝配性能，由具備專業(yè)大型試驗設備制造經(jīng)驗的廠家協(xié)作完成，并由專人負責，保證力標準機的主體在額定載荷作用下具有足夠的剛度和穩(wěn)定的性能。
移動橫梁組主要由橫梁、2個絲母及蝸輪、蝸桿減速機、電機組成，移動橫梁采用鑄造而成，對移動橫梁進行有限元應力分析，如下圖所示：
移動橫梁進行應力分析圖
液壓動力系統(tǒng)的關鍵技術：
采用液壓控制系統(tǒng)，油缸分為主油缸，驅動油缸，為了實現(xiàn)快速和慢速加、卸載功能，驅動油缸采用粗、細加載油缸組成，達到系統(tǒng)所要求的精度；工作壓力為：22MPa （輸出力達到額定載荷）；為了保證油缸內(nèi)徑在30MPa額定工作壓力下的徑向變形不大于0.1mm，油缸壁厚大于40mm。采用獨立的液壓動力站（液壓伺服單元和油源）為液壓系統(tǒng)的驅動動力源。
液壓源主要由電機、油泵、油箱、空氣冷卻器、控制電器等部分組成。打開油泵控制開關（若室溫太低，油泵啟動需預熱15分鐘)，通過計算機對伺服系統(tǒng)（閥）的控制來實現(xiàn)活塞的上升和下降。當伺服系統(tǒng)（閥）的開口加大時，從油泵輸送到油缸的油量增多，這時活塞升起，對被檢傳感器進行施力?？諝饫鋮s器通過散熱片對液壓油進行冷卻使其溫度保持在一定的范圍之內(nèi)。伺服系統(tǒng)（閥）由計算機來控制。
1）硬件部分：DTC-350控制器的特點：
A) DSP硬件平臺及程序。
DSP（Digital Signal Processor）是RISC型專用CPU，其指令系統(tǒng)針對自動控制、數(shù)字信號處理等應用（如FFT運算）進行了大量的優(yōu)化，集成了很多外設功能，特別適合實時工業(yè)過程控制和實時數(shù)據(jù)采集。DTC－350測控芯片選用TI公司的DSP。該芯片具有40MIPS計算能力，32位定點，集矢量控制、位置捕獲、A/D轉換等多項外設功能于一體，是工控領域應用十分廣泛的一款DSP，也特別適合應用在測力機控制與測量上。
B）實現(xiàn)了全數(shù)字神經(jīng)元自適應閉環(huán)控制
測力機性能的高低主要取決于對測力過程的控制。DTC－350采用*的神經(jīng)元自適應PID控制算法，可實現(xiàn)控制參數(shù)的在線辨識，控制量在線優(yōu)化，控制環(huán)在線切換，實現(xiàn)了真正的閉環(huán)全數(shù)字控制，使得整機性能明顯優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品，并與國外產(chǎn)品技術水平相當。
C）具有8路高分辨力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及3路光電編碼器信號測量模塊
測量系統(tǒng)由8路高分辨力模擬信號數(shù)據(jù)采集通道和3路光電編碼器數(shù)字信號測量通道組成。模擬通道有效測量分辨力高達1/350000標稱值，即350000碼（35萬碼）測量分辨力，內(nèi)部分辨率可達±4000000碼（±400萬碼）。3路光電編碼器位置捕獲系統(tǒng)，允許輸入的正交碼脈沖頻率可高達5MHz，具有糾錯、辨向、計數(shù)等功能。
D）采用USB1.1通訊
DTC－350采用USB 1.1與PC機通訊，具有12Mb/s通訊速率。
USB是今后通訊發(fā)展方向的主流，具有通訊速率高，可靠，通訊方式靈活多樣（有控制、中斷、批量、實時）等優(yōu)點，其通過硬件校驗、硬件應答等方式，避免了誤碼、丟碼等常見的通訊缺陷，將逐步取代RS232，RS485、CAN、I2C、SPI、SCI、EPP等各類串并口通訊方式。
2）軟件部分
采用萬測開發(fā)的疊加式力標準機控制的專用軟件，通過計算機采用自適應PID控制算法自動控制，系統(tǒng)空載時，用位移傳感器反饋信號控制（即位移閉環(huán)），系統(tǒng)受力時，用力傳感器反饋信號控制（即力閉環(huán)）。
由計算機、參考傳感器和DTC-350組成的全數(shù)字伺服（閉環(huán)）控制系統(tǒng)，按照被檢傳感器設置的檢定力值，加力裝置設計成由快速加力裝置和精密加力裝置兩部分組成，分別通過控制較大位移（液壓）完成施加設定的某檢定點力值的90%左右，通過控制微量進給實現(xiàn)力值的準確控制給定。快速加力系統(tǒng)采用液壓伺服控制傳動方式對測力系統(tǒng)施加負荷的系統(tǒng)，精密加力系統(tǒng)采用微量的液壓伺服控制傳動方式，對測力系統(tǒng)施加負荷的系統(tǒng)，自動控制機器完成各級負荷的加、卸負荷循環(huán)檢定。通過計算機處理數(shù)據(jù)文件，并可實時顯示加載過程的曲線（力-時間曲線）。
滿足標準：
JJG1116-2015
技術參數(shù):
| 型號 | BFS504B | BFS505B | BFS106B | BFS206B | BFS606B |
| 額定負荷 | 50kN | 500kN | 1000kN | 2000kN | 6000kN |
| 示值誤差 | ±0.03%/±0.05%(±0.02%) | ||||
| 示值重復性 | 0.03%/0.05% | ||||
| 工作臺水平度 | 0.3/1000 | ||||
| 力值分辨率 | 1/500000 | ||||
| 負荷波動性 | ±0.01%/±0.03% | ||||
| 每級加卸載時間 | 任意 | ||||
| 拉伸空間（mm） | 280x800 | 400x1100 | 400x1100 | 500x1100 | 850x1550 |
| 壓縮空間（mm） | 280x600 | 500x900 | 500x900 | 500x900 | 850x1550 |
| 外形尺寸（長x寬x高）（mm） | 650x450 x2200 | 850x650 x2500 | 1060x730 x2800 | 1100x750 x3200 | 2000x1800 x4200 |
| 設備總重量（kg) | 620 | 1800 | 4000 | 4500 | 20500 |
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