万能材料试验是现代电子技术与物理运动技术相结合的产物，是充分的发挥了机电各自特
长而构成的大型精密测试仪器，可对很多材料进行拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项性
能试验，且有测量范围宽、精度高、响应快等特点。工作可靠，效率高，可对试验数据进行
万能材料试验机是由测量系统、驱动系统、控制系统及电脑（电脑系统型拉力试验机）
通过测力传感器、放大器和数据处理系统来实现测量，最常用的测力传感器是应变片式
所谓应变片式传感器，就是由【应变片】、弹性元件和某些附件（补偿元件、防护罩、
接线插座、加载件组成），能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感
器国内外种类繁多，主要有筒状力传感器、轮辐式力传感器、S双连孔型传感器、十字梁式
从材料力学上得知，在小变形条件下，一个弹性元件某一点的应变ε与弹性元件所受的
力成正比，也与弹性的变形成正比。以S型传感器为例，当传感器受到拉力P的作用时，由
于弹性元件表面粘贴有应变片，因为弹性元件的应变与外力P的大小成正比例，故此将应变
R1、R2、R3、R4，实际为阻值相等的4片（或8片）应变片，即R1=R2=R3=R，4当传感
器受到外力（拉力或压力）作用时，传感器弹性元件产生应变而使各电阻值发生变化，其变
化值分别为△R1△、R2、△R3、△R4，结果原来平衡的电桥，现在不平衡了，桥路就有电压
简单来说，外力P引起传感器内应变片的变形，导致电桥的不平衡，从而引起传感器输
一般来说，传感器的输出信号都是非常微弱的，通常只有几个mV，如果我们直接对此信
号进行测量，是非常困难的，并且不能满足高精度测量要求。因此必须通过放大器将此微弱
信号放大，放大后的信号电压可达10V，此时的信号为模拟信号，这个模拟信号经过多路开
关和A/D转换芯片转变为数字信号，然后进行数据处理，至此，力的测量告一段落。
该装置上有两个夹头，经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的【光电编码器】连在
一起，当两夹头间的距离发生变化时，带动光电编码器的轴旋转，光电编码器就会有脉冲信
其原理同变形测量大致相同，都是通过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移
主要是用于试验机的横梁移动，其工作原理是由伺服系统控制电机，电机经过减速箱等
一系列传动机构带动丝杆转动，从而达到控制横梁移动的目的。通过改变电机的转速，可以
顾名思义，就是控制试验机运作的系统，人们通过操作台可以控制试验机的运作，通过
显示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数，若该机带有电脑的话，也可以由电脑实现各
项功能并进行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用RS232
串行通信方式，它通过计算机背后的串口（COM口）进行通信，此技术比较成熟、可靠，使
用来采集和处理分析数据。进入试验界面后，电脑会不断采集各样试验数据，实时画出
电子万能试验机与液压万能试验机均属于材料力学检测仪器，但在结构设计、使用性能、
应用范围等方面具有各自的特点，用户可根据所在行业具体使用环境来决定选用电子万能试
电子万能试验机主要采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
移动横梁的速度控制。在传动控制上，目前主要有两种形式，同步带和减速机；在测力上电
液压万能试验机主要采用高压液压源为动力源，采用手动阀、伺服阀或比例阀作为控制元
件进行控制。普通液压万能试验机只能进行人工手动实现加载，属于开环控制系统，受价
格因素的影响，测力传感器一般采用液压压力传感器。而电液伺服类万能试验机则是采用伺
服阀或比例阀作为控制元件进行控制，国内有些厂家亦已经采用高精度负荷传感器来进行测
电子万能试验机，不用油源，所以更清洁，使用维护更方便；它的试验速度范围可进行
调整，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，更灵活；测力精度高，有些甚至能达到0.2%；体积小、重量轻、空间大、方便
加配相应装置来做各项材料力学试验，真正做到了一机多用。目前国内的主流试验机厂家生
产的电子万能试验机，均可以做到载荷控制、应变控制、位移控制所谓的三闭环控制。
液压万能试验机，受油源流量的限制，试验速度较低。手动液压万能试验机，操作较为
简易，价格便宜，但控制精度较低；电液伺服万能试验机，则性能与电子万能试验机相比，
除速度低外，控制精度也不逊色；采用负荷传感器的微机控制电液伺服万能试验机，力值精
度也可以达到 0.5%左右，且在做大吨位的材料力学试验时，更更可靠、更稳定、性价比更
电子万能试验机，广泛应用于各种金属、非金属及复合材料，如木材、塑料型材、电线
电缆、纸张、薄膜、橡胶、医药、食品包装材料、织物等进行拉伸性能指标的测试。同时可
根据用户提供的国内、 国际标准定做各种试验数据处理软件和试验辅具。 数字显示电子万能
试验机适合于只求力值、抗拉强度、抗压强度等相关数据的用户，如需求取较为复杂参数，
从性价比来说， 30T 以下的电子万能试验机更有优势。液压万能试验机主要用于金属、非金
属材料和零件、部件、构件的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验。液压万能试验机是工矿企
业、建筑建材、质检中心、水利水电、桥梁工程、科研院所、大专院校力学试验室的理想的
试验设备。手动控制的液压万能试验机， 价格便宜，适合工矿企业的成品检验、单一材料指
标测试；而电液伺服万能试验机，则适合要求较高的钢铁、建材检测类的试验室。 30T以上
拉力试验机按照测量力的量值、变形量值及其他参数所具有的准确度、以及拉力试验机性
能能够达到的多项技术指标，可将其划分为 0.5级和1级两个精度等级。拉力试验机的精度级别的
既然精度级别代表拉力试验机的各项性能， 那么通过精度级别就能准确快速了解拉力试验机的
拉力试验机通常也称为材料试验机、万能试验机，是采用机械加力来对材料来拉伸、压
缩、弯曲、剪切、剥离等力学性能试验的精密检测仪器，其使用行业范围广泛，是材料开发、物
性试验、教学研究、质量控制、进料检验、生产线随机检验等不可缺少的检测设备。拉力试验机
1. 指针式拉力试验机：这种传统型的拉力试验机由于测试精度低，性价比低，现在已经基本上被
数显式拉力试验机淘汰。 但是在小力量范围内， 就是我们常见的拉力计， 常被工厂用于小制品的
2. 数显式拉力试验机也称为微电脑型拉力试验机：测试数据直接显示在液晶屏上，测试项目比较
3. 电脑系统拉力试验机：是最通用的拉力试验机，由于测试数据通过电脑采集，再经过软件程序
的计算处理得出用户想要的最终数据， 而且可以通过报表的方式打印出来。 常用于科研单位、 检
1. 变频系统拉力试验机：采用变频马达控制管理系统，拉伸、压缩速度通过变频调速器控制。
2. 伺服系统拉力试验机：采用伺服马达控制系统，拉伸、压缩速度及位移控制更准确。伺服马达
系统为伺服控制系统，采用智能反馈型运算，可以定速测试、循环测试、编程测试等。
3. 其他驱动方式拉力试验机：通过直流马达控制，该驱动方式的拉力试验机由于性价比低，现已
1. 金属拉力试验机：金属材料拉伸强度大，延伸率小，需要配置金属标点引伸计。
2. 橡胶拉力试验机：橡胶或弹性体延伸率比较大，需附带大标点伸长装置，同时夹具设计要考虑
3. 塑料拉力试验机：塑料的拉伸强度比橡胶大，延伸率有大有小，且常常要测试三点抗弯试验。
4. 纺织拉力试验机：纺织行业需要测试织物面料剥离、穿刺、撕裂，单纱拉伸等测试，夹具及软
5. 纸张拉力试验机：纸张需要测试拉伸强度、环压强度、竖压、平压、边压、剥离强度等，夹具
6. 皮革拉力试验机：皮革需要测试拉伸强度、撕裂强度等，测试项目比较简单。
电子拉力试验机是拉力试验机技术与机械传动技术、传感器技术、自动化控制技术相结
合的产物，是一台大型精密力学检测仪器， 也是试验室中最常用的力学检测仪器， 主要用于金属、
非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剥离、剪切等多项力学性能测试，具有测量范围宽、精度高、
响应快等特点，并可对试验数据进行实时显示记录、存储、打印输出。因此，电子拉力试验机被
广泛应用于质量监督、教学科研、航空航天、钢铁冶金、汽车、建工建材等领域。
尽管电子拉力试验机用途十分广泛， 我们还须明确其工作原理是什么以及电子拉力试验机
由驱动系统、控制系统、测量系统等各个子系统互相协调、配合来完成材料力学性能测
主要是用于试验机的横梁移动， 其工作原理是由伺服系统控制电机， 电机经过减速箱等一
系列传动机构带动丝杆转动， 从而达到控制横梁移动的目的。 通过改变电机的转速， 可以改变横
顾名思义，就是控制试验机运作的系统， 人们通过操作台可以控制试验机的运作， 通过显
示屏可以获知试验机的状态及各项试验参数。 若设备连接电脑， 也可以由电脑实现各项功能并进
行数据处理分析、试验结果打印。试验机同电脑之间的通信一般都是使用 RS232串行通信方式，
通过力量传感器、 信号放大器和数据处理系统来实现测量， 最常用的力量传感器是应变片
式传感器。所谓应变片式传感器，就是由应变片、弹性元件和补偿元件、防护罩、接线插座、加
载件组成，能将某种机械量变成电量输出的器件。应变片式的拉、压力传感器国内外种类非常之多，
形变测量装置上有两个夹头， 经过一系列传动机构与装在测量装置顶部的光电编码器连在
一起，当两夹头间的距离发生明显的变化时， 带动光电编码器的轴旋转， 光电编码器就会有脉冲信号输
其原理同变形测量大致相同，都是经过测量光电编码器的输出脉冲数来获得横梁的位移
在疲劳试验中，用一组相同的试样，应力（ S）相对与试样至失效时的循环数（ N）的曲线
图，称为 S-N图。在 S-N图中的曲线，是由一组承受不同交变应力下，确定其疲劳寿命的数据
点来构成的。应力坐标可以代表应力幅值， 最大应力或最小应力。 某种对数尺度的坐标经常用来
拉伸试验中测定的材料延性的度量。它是标距增量（断裂以后测得）除以原始标距长度。
伸长率越高表明延性越高。不能使用伸长率去预测材料承受突加载荷或者重复载荷时的特性。
材料受到轴向载荷时应力和体积变化量的比值，称为体积弹比模量。以下等式表示了体积
弹性模量与弹性模量（ E）和泊松比（ r）的关系：体积弹性模量 K=E/3 （ 1-2r）。冲
在冲击试验中，试样经受冲击载荷而断裂所需的能量。另外也可称为冲击能量、冲击值、
冲击试验中，零件经受冲击载荷而断裂所需的能量。另外的名称有冲击值、冲击强度、冲
在不引起塑性变形的情况下，材料能承受的最大应力值，成为材料的屈服强度。在该应力
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时间: 2024-07-08 22:44:34 | 作者: 产品中心
