改造方案比較及選用

試驗(yàn)機(jī)的改造方案很多，每種方案有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，

常用的改造方案如下。

（1）應(yīng)用單片機(jī)系統(tǒng)改造液壓材料試驗(yàn)機(jī)，其主

要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低，便于實(shí)現(xiàn)嵌入系統(tǒng)。

但電路系統(tǒng)復(fù)雜，系統(tǒng)的穩(wěn)定性不高，數(shù)據(jù)的處理速度

慢，無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。目前試驗(yàn)機(jī)領(lǐng)域的關(guān)鍵問(wèn)題是加

載時(shí)必須保持恒定的應(yīng)力速率或恒定的應(yīng)變速率，采用

這種方法顯然是達(dá)不到這種效果。

（2）采用由速度控制器控制電機(jī)，從而控制壓力施加

負(fù)荷，并具有速度電流反饋，是一種傳統(tǒng)的控制方式。比

如采用位置式控制器計(jì)算步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)步數(shù)，以獲得良

好的應(yīng)力速率、應(yīng)變速率、位移速率控制以及定荷、定應(yīng)

變、定位移控制試驗(yàn)結(jié)果。但液壓材料試驗(yàn)機(jī)是一種

典型的非線性時(shí)變系統(tǒng)，難以建立的數(shù)學(xué)模型，運(yùn)用

常規(guī)控制器很難達(dá)到理想的控制效果。在實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)中，由

于受到參數(shù)整定方法繁雜的困擾，應(yīng)用常規(guī)控制器往往

整定不良，性能欠佳，對(duì)運(yùn)行工況的適應(yīng)性差。

（3）采用微機(jī)和傳感器技術(shù)對(duì)舊式的材料試驗(yàn)機(jī)及監(jiān)

測(cè)等設(shè)備進(jìn)行技術(shù)改造，在應(yīng)力應(yīng)變速率控制問(wèn)題上采用

電液比例閥或電液伺服閥實(shí)現(xiàn)高精度控制，測(cè)量控制系統(tǒng)

采用計(jì)算機(jī)卡式設(shè)計(jì)，采用光電隔離集成電路。具有抗干

擾能力強(qiáng)，質(zhì)量可靠，穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，而且點(diǎn)擊鼠標(biāo)即可

完成，使用方便。還可以繪制多種試驗(yàn)曲線，具有曲線數(shù)據(jù)

存儲(chǔ)及曲線放大功能，適合試驗(yàn)機(jī)向著高自動(dòng)化水平，操

作簡(jiǎn)便，可靠性高，穩(wěn)定性好方向發(fā)展的要求。

選擇何種改造方案，要結(jié)合具體的實(shí)際情況，選擇zui

佳的改造方案，以滿足用戶的需要。綜合考慮，我們選用

第三種方案，即在液壓試驗(yàn)機(jī)上安裝負(fù)荷、變形和位

移傳感器，增加電液閥控制加載速度，使設(shè)備由原來(lái)傳統(tǒng)

的機(jī)械式負(fù)荷測(cè)量系統(tǒng)升級(jí)為較的電子測(cè)力、測(cè)變

形系統(tǒng)。