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万能材料试验机的性能特点

一、常见万能材质试验机的种类
目前市场上常见的万能材质试验机主要有两大系列，四种类型：
1、液压系列：手动液压万能试验机电液伺服液压万能材质试验机
2、电子万能系列：常规电子万能试验机高特性电子万能材质试验机

它们的特性各异，优缺点并存，各有各的用户群体。

二、特性特点

1、液压系列
1 手动液压万能材质试验机
手动液压万能材质试验机主要使用简易高压油源作为动力源，手动调整阀作为操控元件，并进行人工手动实现加载，因而，它属于开环操控系统。因为受油源流量及主机结构的限制，它的油缸活塞行程较小，常见的一般在300mm左右，它的试验速度一般也较小。受价格因素的影响，测力传感器一般使用压力传感器（大吨位基本使用压力传感器）。因而，精度较低，量程较小，一般精度为1级或2级，量程一般为4%-100%F.S。受油缸摩擦力的影响，吨位一般很难做到很小，国内*小为5T。但因为它所特有的低价及大吨位的特点，目前，在成品检验、单一材质指标的测试中还在大量使用。
2电液伺服类万能材质试验机
它主要使用了精密高压油源作为动力源，使用伺服阀或比例阀作为操控元件进行闭环自动操控，因而操控特性较高，一般可实现载荷、应变、位移三种操控模式。同手动液压万能材质试验机一样，受油源流量的限制，他的试验速度较低。因为使用闭环自动操控，系统刚度成了整个系统正常工作的关键。众所周知，液体的刚度是比较低的，为了尽可能的减少液体对整机刚度的影响，一般电液伺服试验机的行程都不大，同样受整机刚度的影响，电液伺服类试验机的吨位都不可能做的很小，基本上都在一吨以上。但因为它有多种操控模式，因而具有使用灵活，特性较高的特点。
2、电子万能系列
1 常规电子万能类材质试验机
常规电子万能主要使用伺服电机作为动力源，丝杠、丝母作为执行部件，实现试验机移动横梁的速度操控，它的试验速度范围可进行调整，以RGM-200为例，它的试验速度可达0.001mm/min-1000mm/min，速比可达100万倍之多，试验行程可按需要而定，*大可达几米。这是液压类试验机无论如何也实现不了的。随着电子技术的发展及伺服电机特性的提高，电子万能所使用的电机从早期的直流伺服电机到现在的更多的使用交流伺服电机，从早期的功率元件选用可控硅进行移相触发操控到今天的使用多种功率模块实现脉宽调制操控，电子万能的特性有了质的飞跃，人们心目中的电子万能故障率高，特性较差的情况已经不复存在了。因为常规电子万能实验机使用速度操控，因而对系统刚度的要求不高，这样就为小吨位试验机的实现创造了有利的条件。从目前国际、国内的情况看，一吨以下试验机基本上都为常规的电子万能试验机。它的用途*广，性价比*高。
2高特性电子万能类试验机
高特性电子万能类试验机与常规的电子万能试验机一样，它也使用伺服电机作为动力源，丝杠、丝母作为执行部件，它与常规电子万能试验机所不同的是它的操控方式可为载荷操控，也可为应变操控或位移操控。除了具有常规电子万能的速度宽，行程大的特点外，还具有电液伺服类试验机的全部优点，因而它是目前特性*好的万能材质试验机。目前，这类试验机的佼佼者基本上都使用德国Doli公司生产的EDC 120系列作为核心操控部件。当然，这类试验机也有它的缺点。因为具有载荷、应变、位移三种操控模式，因而整机的稳定性与系统的刚度有直接的关系，而试样刚度又直接影响系统的刚度。所以当所做试验的试样种类较多时，整机刚度的变化就会很大，这样就很难保证所有的试验都能够正常进行。为了满足全部的试验都能够正常进行，就需随时调整操控系统的参数（P，I，D参数），这对于非自动操控专业的人来说是有一定难度的，这样也就不能完全发挥这类试验机的优势。这类试验机的价格比较高。

三、选型
在上文中，主要分析了几种常见的万能试验机的优缺点，下文将针对实际工作中的情况介绍一下针对不同类型的试验如何选择试验机的类型。
1、常规液压万能材质试验机
因为常规液压万能材质试验机价格低、操作简单、大吨位的特点，一般在进行结构部件试验或简单的材质特性试验时，可选用此类型的试验机。如各类建筑结构部件的破坏性试验，或用来测试某些材质的单一特性指标（如钢筋的拉伸强度等）。
2、电液伺服类万能材质试验机
因为电液伺服类万能材质试验机具有三种操控模式，因此它的特性较好，但因为它所固有的行程小，速度低的缺点，一般不适用于要求高速拉伸的橡胶试验及延伸率较大的塑料、高分子材质试验。另外，当材质的品种较多时，因需要经常的调整系统的参数（P、I、D参数），为了降低对操作人员的要求，不宜选用此类试验机。而在需要恒应力或恒应变试验时选用它是*佳的选择，如水泥、建材类试样。金属类试样也可使用此类试验机。
3、常规电子万能类材质试验机
此类试验机是目前性价比*高的一个品种，它的用途*广，使用范围*大。从对低速要求极高的碳化硅试样到高速特性要求较高的橡胶类试样都可选用此试验机，这类试验机从对行程要求不大的压缩类试验到行程要求极高的特种橡胶、高分子材质试验都能够满足。另外，因为它特有的速度操控模式对系统刚度的要求不高，因此它的使用很简单，不需要因改变试验材质进行系统参数的调整，因而对试验员的要求不高。它灵活的夹具配置、传感器的扩展，对实现多材质试验提供了可能，真正实现了一机多用。但因为它的操控模式较为单一，因此不适用做恒应力、恒应变类试验。
4、高特性电子万能类材质试验机
它是目前特性*好的一类万能材质试验机，可满足各类材质试验的要求，但因为价格较高，而绝大多数的材质试验都为常规指标的试验。因而在大多数情况下，它的特性并不能得到充分的发挥，因此性价比并不高。另外，因为它的整机稳定性与试样有关，因此对不同试样需经常调整系统参数，这就对试验机的操作人员提出了较高的要求。因为这些原因，该类型的试验机市场占有率并不大，一般在一些特殊场合使用。如各大专院校、科研院所在进行新材质的研究时选用。另外，在一些既需要宽的速度范围，又需要大行程场合，且需进行恒应力、恒应变试验时才会使用。
三、万能试验机特点
常规电子万能试验机是特性价格比*高的，因而就这一类型试验机的主要特性特点如下:
一、主机方面：
1、具有多种外型结构：
1 单柱机：体积小巧，价格低廉，适用于单一的低吨位试样，一般在500kg以下。
2 台式机：体积较小，价格较低，可扩展性好，结构稳定，一般在3T以下。
3 豪华落地式：外型美观大方，可于国外机型相媲美，可扩展性好，安装方便，价格适中，目前该机型有两种外型结构，1T以下和3T以下两种。
4 大吨位门式机：这类机型刚度大，结构稳定，适应面宽，价格比电液伺服类略低，扩展性很好，是金属类试验的优选机型，目前*大可达60T。
2、减速系统：
使用同步圆弧齿形带多级减速，它具有安装维护简便，寿命长，效率高（可达85%），噪音低的特点。
3、电机使用日本松下交流伺服电机，具有好的配套性（电机与电机伺服器配套生产），无碳刷、寿命长、易维护、防爆的特点。
二、操控器方面
1、具有独立完善的操作操控系统，可实现自主操控，也可与计算机配套操作。自主操作时界面为汉字界面，简单易懂，并可显示各类参数及结果曲线，并能够打印出汉字报告及曲线。
2、极宽的速度操控范围，*宽可达到0.001mm/min-2000mm/min（高速与主机结构吨位有关），这是因为使用了独特位置脉冲操控技术。
3、目前，国内*宽的单一配置的测量范围可达0.2%-100%，*小分辨率35万分之一，真正实现**多用。
4、模拟放大器使用多种通道方案，为扩展配置提供了先决条件。
5、方便、实用且功能强大的可移动操作盒，不但能够实现多种速度的横梁移动操控，还可随时切换操控方式，常动方式与点动方式相互切换，当与电脑计算机联机使用时，可直接起计动电脑计算机进行试验。
三、软件
1、良好的用户界面，菜单式的功能选择；
2、数据库程序结构；
3、标准库算法选择；
4、用户自定义功能，可满足不同情况下的各类试验要求，如定义弹性参数，定义压缩比，定义修约规则，定义非比例应力，选择曲线图的x-y坐标函数等；
5、开放的程序结构，具有用户二次开发功能，实现用户自行软件升级；
6、强大的报告输出能力。使用水晶报表产生结果报告；
7、常见结果的数据统计功能，可用直方图直观显示；
8、一键式远程操控试验功能；
9、具有结果在曲线图上直观显示的功能；

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