Trong nhiều lĩnh vực như hàng không vũ trụ, sản xuất ô tô, vận tải đường sắt, kỹ thuật xây dựng, vật liệu y tế sinh học và thiết bị, các tính chất cơ học của vật liệu - chẳng hạn như độ bền kéo, cường độ năng suất, mô đun đàn hồi, độ giãn dài, hiệu suất nén, đặc tính uốn, v.v. - là cơ sở cốt lõi của thiết kế sản phẩm, tối ưu hóa quy trình và kiểm soát chất lượng. Để có được chính xác những thông số quan trọng này, máy kiểm tra đa năng điện tử điều khiển vi tính đã trở thành cấu hình tiêu chuẩn trong phòng thí nghiệm vật liệu hiện đại và bộ phận kiểm tra chất lượng công nghiệp. Nó kết hợp máy móc chính xác, điều khiển servo, công nghệ cảm biến và phần mềm máy tính để đạt được một bước nhảy vọt từ "tải thủ công" đến "thử nghiệm thông minh", và được ca ngợi là "lõi thông minh" của thử nghiệm tính chất cơ học vật liệu.

I. Cấu trúc cơ bản và nguyên tắc làm việc

Máy kiểm tra đa năng điện tử điều khiển máy vi tính chủ yếu bao gồm năm hệ thống chính sau:

1. Khung tải: Cấu trúc cột đôi hoặc bốn cột có độ cứng cao, đảm bảo biến dạng cực kỳ nhỏ trong quá trình thử nghiệm và đảm bảo độ chính xác của dữ liệu;

2. Hệ thống truyền động servo: sử dụng động cơ servo AC để phù hợp với vít bi chính xác để đạt được điều khiển tải tốc độ vô cấp, phản ứng cao và tiếng ồn thấp;

3. Hệ thống cảm biến lực và biến dạng: cảm biến tải trọng chính xác cao (độ chính xác có thể đạt ± 0,5% hoặc cao hơn) thời gian thực thu tải; Máy đo độ giãn nở (máy đo độ giãn nở video tiếp xúc hoặc không tiếp xúc) đo chính xác sự biến dạng của phần khoảng cách mẫu;

4. Hệ thống điều khiển: sử dụng máy tính công nghiệp hoặc bộ điều khiển nhúng làm cốt lõi, chạy phần mềm kiểm tra đặc biệt;

5. Thiết bị bảo vệ an toàn: bao gồm bảo vệ quá tải, giới hạn dịch chuyển, công tắc dừng khẩn cấp, v.v. để đảm bảo an toàn cho thiết bị và nhân viên.

Nguyên tắc làm việc của nó là: người dùng đặt tiêu chuẩn kiểm tra trong phần mềm (chẳng hạn như GB/T 228.1, ASTM E8, ISO 6892, v.v.) hoặc chương trình tùy chỉnh, hệ thống tự động điều khiển động cơ servo áp dụng tải theo tốc độ đặt trước, đồng bộ hóa lực thu thập, dịch chuyển, biến dạng và các tín hiệu khác, vẽ đường cong căng thẳng trong thời gian thực và tự động tính toán các chỉ số hiệu suất cơ học khác nhau.

II. Lợi thế công nghệ cốt lõi

1. Độ chính xác cao và độ lặp lại cao

Sử dụng công nghệ điều khiển vòng kín, tốc độ tải ổn định, tránh dao động do báo chí thủy lực truyền thống thay đổi nhiệt độ dầu. Độ chính xác của giá trị lực điển hình là ± 0,5%, độ phân giải dịch chuyển lên đến 0,001 mm, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu khoa học và sản xuất.

2. Tích hợp đa chức năng

Một thiết bị có thể hoàn thành một loạt các thử nghiệm như kéo, nén, uốn, cắt, tước, rách, v.v. bằng cách thay đổi kẹp có thể phù hợp với các mẫu khác nhau như kim loại, nhựa, cao su, vật liệu composite, dệt may, mô sinh học.

3. Nền tảng phần mềm thông minh

Phần mềm kiểm tra hiện đại (ví dụ: Instron Bluehill, MTS TestSuite, Youhong trong nước, Shenzhen Xinxiao, v.v.) có sẵn: thư viện phương pháp tiêu chuẩn gọi một cú nhấp chuột; Hiển thị đường cong thời gian thực đồng bộ với dữ liệu đa kênh; Tự động xác định điểm năng suất, điểm gãy; Tự động tạo báo cáo kiểm tra tuân thủ các yêu cầu của CNAS/CMA; Hỗ trợ xuất dữ liệu sang Excel, PDF hoặc hệ thống LIMS.

4. Hỗ trợ chế độ thử nghiệm tiên tiến

Tốc độ tải/dịch chuyển/kiểm soát căng thẳng không đổi; Tải tuần hoàn (thử nghiệm dự đoán mệt mỏi); Giữ - thư giãn - thử nghiệm leo; Kết hợp với hộp môi trường để đạt được kiểm tra tính chất nhiệt động học cao và thấp (-70 ° C đến+350 ° C).

III. Kịch bản ứng dụng điển hình

1. R&D và kiểm tra chất lượng vật liệu kim loại

Xác định cường độ, chỉ số độ dẻo của thép, hợp kim nhôm, hợp kim titan, để xác minh hiệu quả của quá trình xử lý nhiệt hoặc hàn.

2. Đặc tính polymer và composite

Kiểm tra mô đun kéo, độ giãn dài đứt của nhựa kỹ thuật; Đánh giá độ bền cắt giữa các lớp của vật liệu composite sợi carbon.

3. Xác minh thiết bị y tế

Các tính chất cơ học của ống thông y tế, khâu, khớp nhân tạo phải phù hợp với tiêu chuẩn ISO 5834, ASTM F2150 và các tiêu chuẩn khác. Máy tiện ích điện tử là thiết bị chính để kiểm tra đăng ký.

4. Lĩnh vực năng lượng mới

Sức mạnh xuyên thủng của màng ngăn pin lithium, lực lột của tấm nền PV, hiệu suất hồi phục nén của tấm kép pin nhiên liệu hydro, v.v., tất cả đều dựa vào các thiết bị này để đánh giá.

5. Trường đại học và cơ quan nghiên cứu khoa học

Là mặt bằng thí nghiệm của các bài học như "Cơ học vật liệu", "Vật lý phân tử cao", v. v., hỗ trợ nghiên cứu sáng tạo của sinh viên chính quy, nghiên cứu sinh.

Lựa chọn và sử dụng các điểm

Phạm vi phù hợp: lực thử tối đa phải bao gồm 20% đến 80% tải trọng phá hủy dự kiến của mẫu, tránh tải trọng nhỏ để đo lực lớn hoặc ngược lại;

Lựa chọn kẹp: kẹp nêm phù hợp với thanh kim loại, kẹp khí nén phù hợp với phim, kẹp uốn ba điểm cho vật liệu giòn;

Cấu hình máy đo độ giãn nở: mô đun đàn hồi, độ bền kéo dài dẻo quy định (Rp0.2) và các dữ liệu biến dạng có độ chính xác cao khác, phải sử dụng máy đo độ giãn nở;

Hiệu chuẩn và bảo trì: giá trị lực, dịch chuyển chùm tia cần được kiểm tra hàng năm bởi cơ quan đo lường, định kỳ bôi trơn vít, làm sạch cảm biến.

Máy kiểm tra đa năng điện tử điều khiển vi tính từ lâu đã vượt qua phạm trù "máy kéo" truyền thống và trở thành thiết bị đầu cuối kiểm tra thông minh tích hợp đo lường, phân tích, lưu trữ và truyền thông. Nó không chỉ là thiết bị thông thường của phòng thí nghiệm, mà còn là nền tảng của nghiên cứu và phát triển vật liệu mới, đảm bảo chất lượng sản phẩm và xây dựng hệ thống tiêu chuẩn. Dưới sự thúc đẩy chiến lược "Made in China 2025" và "cường quốc vật liệu mới", nhận thức về tính chất vật liệu càng sâu sắc, yêu cầu về độ chính xác của thử nghiệm càng khắt khe. Và máy kiểm tra điện tử điều khiển vi tính, chính là "chìa khóa vàng" mở ra cánh cửa thế giới của cơ học vật liệu - bởi vì nó biết rằng mỗi lần kéo chính xác, là một lời hứa long trọng về an toàn và đổi mới.