Trong máy kiểm tra độ bền gấp của gạch gốm, cảm biến tải chính xác cao và hệ thống điều khiển servo thông qua sự hợp tác chính xác để đạt được xác định chính xác về mô đun vỡ gạch gốm và cường độ phá hủy. Nó là thành phần cốt lõi của máy thử nghiệm.
Cảm biến tải có độ chính xác cao: "đầu dây thần kinh" của nhận thức giá trị lực
Cảm biến tải là "cơ quan cảm nhận" của máy thử nghiệm, chức năng cốt lõi của nó là chuyển đổi các giá trị lực nhỏ được tạo ra khi gạch gốm bị vỡ thành các tín hiệu điện có thể định lượng được. Lấy máy thử nghiệm loại QJ211S làm ví dụ, nó sử dụng cảm biến độ chính xác cao của Mỹ, độ phân giải tải có thể lên tới 500.000 yard, độ phân giải toàn bộ quá trình không thay đổi, phạm vi đo lực hiệu quả bao gồm từ 0,02% đến 100% phạm vi đầy đủ, lỗi được kiểm soát trong ± 0,5%. Thiết kế này đảm bảo việc nắm bắt các giá trị lực dòng chảy đầy đủ từ lực ban đầu của gạch gốm đến thời điểm vỡ, cho phép ghi dữ liệu chính xác ngay cả khi đối mặt với những biến dạng nhỏ của gạch gốm mỏng như độ dày ≤6mm.
Bên ngoài của cảm biến được bao bọc bởi lớp cao su dày 5mm, cả hai đều bảo vệ cảm biến khỏi tác động và giảm sự tập trung ứng suất cục bộ của mẫu vật thông qua tiếp xúc linh hoạt, tránh độ lệch đo do độ cứng của kẹp. Ví dụ, khi thử nghiệm gạch men, lớp cao su ngăn chặn sự bong tróc kính ảnh hưởng đến việc đọc cảm biến và nâng cao khả năng lặp lại thử nghiệm.
Hệ thống điều khiển servo: "Bộ não thông minh" tải động
Hệ thống điều khiển servo là "trung tâm điều khiển" của máy thử nghiệm, thông qua cơ chế phản hồi vòng kín để đạt được sự phối hợp chính xác giữa tốc độ tải, giá trị lực và dịch chuyển. Lấy máy thử nghiệm loại DKZ-II làm ví dụ, nó sử dụng bộ điều khiển servo AC kỹ thuật số đầy đủ của Nhật Bản Panasonic, kết hợp với hệ điều hành Windows nhúng, có thể hiển thị đường cong thử nghiệm trong thời gian thực và tính toán mô đun gãy tự động. Hệ thống hỗ trợ tốc độ lực, tốc độ dịch chuyển, lập trình ba chế độ tải, phạm vi tốc độ tải bao gồm 0,01-300mm/phút, độ chính xác tốc độ đạt ± 0,5% giá trị hiển thị, đáp ứng yêu cầu tốc độ tải "500N/(mm² · s)" trong tiêu chuẩn GB/T3810.4-2016.
Ưu điểm của servo là khả năng đáp ứng động. Khi gạch gốm tiếp cận điểm phá vỡ, hệ thống có thể tự động điều chỉnh tốc độ tải để tránh biến dạng dữ liệu do quá tải quán tính. Ví dụ, khi thử nghiệm các tấm gốm kích thước lớn (chẳng hạn như 1000 × 1000mm), hệ thống có thể được tải theo từng giai đoạn thông qua chế độ lập trình, trước tiên loại bỏ khoảng cách giữa mẫu và vật cố ở tốc độ thấp, sau đó tăng tốc đến tốc độ mục tiêu, đảm bảo hiệu quả thử nghiệm và độ chính xác cân bằng.
Tổng hợp công nghệ: Tối ưu hóa toàn bộ chuỗi từ thu thập dữ liệu đến đầu ra kết quả
Các cảm biến có độ chính xác cao làm việc cùng với hệ thống điều khiển servo để xây dựng một vòng kín hoàn chỉnh của "Nhận thức - Quyết định - Thực hiện". Cảm biến thu thập dữ liệu giá trị lực trong thời gian thực và truyền đến hệ thống điều khiển, hệ thống tự động điều chỉnh chiến lược tải theo các thông số đặt trước như tốc độ tải, khoảng cách trong khi hiển thị đường cong thử nghiệm trực quan thông qua giao diện màn hình cảm ứng. Sau khi thử nghiệm, hệ thống tự động tính toán mô đun gãy (R) và cường độ phá hủy (σ) mà không cần sự can thiệp của con người, làm giảm đáng kể lỗi hoạt động.
Kịch bản ứng dụng và giá trị công nghiệp
Danh mục công nghệ này đã được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực kiểm tra vật liệu xây dựng, các trường nghiên cứu khoa học và giám sát chất lượng. Ví dụ, khi phát hiện khả năng chống đóng băng của gạch gốm, hệ thống có thể mô phỏng môi trường từ -30 ℃ đến+50 ℃, kết hợp với tải tốc độ không đổi của điều khiển servo để đánh giá tác động của chu kỳ nhiệt độ đối với mô đun gãy; Khi nghiên cứu và phát triển vật liệu gốm mới, các kỹ sư có thể thiết lập đường cong tải nhiều giai đoạn thông qua chế độ lập trình để mô phỏng các tình huống căng thẳng phức tạp trong sử dụng thực tế và cung cấp hỗ trợ dữ liệu để tối ưu hóa vật liệu.