邓在雄[1]2004年在《材料试验机的计算机数据采集与处理系统》文中提出材料试验机是力学试验中重要的试验设备，其可以测出材料的各种性能参数。为了准确而方便地测量并显示这些参数，针对老式的典型液压式材料试验机检测系统的不足，对其进行了机电一体化的改造。论文分析了原液压试验机的工作原理：加载系统和测量系统，根据所需测量的参数，应用现代先进的检测技术，对其参数（压力和位移）实现了在线检测，并对采集的数据进行了实时处理，为进一步的研究提供了有力的手段。 计算机检测与控制技术是一项建立在成熟理论上的技术，但是，由于实际所涉及到的对象千差万别，实际所遇到的现场环境不同，往往需要根据具体的情况开发相对应的软硬件系统，增加了系统的复杂性。 本文在前人研究的基础上，完成了以传感器为信号采集、以调理器为信号滤波、以 A/D 卡转换和数据传送的硬件部分。在 PC 机平台Windows 环境下，以 VC 为开发工具，编制了数据采集与处理的软件部分。通过硬件部分和 PC 机平台之间的通信，实现了硬件部分和软件部分的数据交换。最后通过对整个数据采集与处理系统的试验调试，验证了系统的正确性与稳定性。 II
汲书强[2]2004年在《液压式万能材料试验机数控化系统研究》文中指出试验机是用来进行材料力学性能指标测定的设备，在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试验中都需要应用试验机来进行力学性能测试。而其中在静态万能材料试验机上的拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验尤为广泛。我国静态万能试验机为数众多，遍布于全国各地，大部分不具备电测能力，以手动调整进、回油阀的方式运行，试验手段落后，有劳动量大和测试结果不准确等缺点。若对其指示、记录系统及控制系统进行适当的技术改造，则可以充分地发挥设备的潜能，大大提高其技术性能及使用价值，更好地为材料研究、质量控制和实验教学服务。 本系统将先进的虚拟仪器技术、传感技术、测试技术和控制技术相结合并应用于静态试验机，来实现力学性能参数的自动检测，其中试验数据的实时采集、自动处理分析和试验中的加载速率控制是本系统研究的重点。 本系统在充分掌握大量试验机的动态信息的基础上，采用虚拟仪器技术，进行了静态万能材料试验机数控化系统的硬件搭建及软件设计。硬件上分析了各种元件的工作原理，利用压力传感器、变形传感器(又称引伸计)和位移传感器检测各试验数据，采用FIFO缓存技术实现了试验数据的自动实时采集；利用计算机强大的存储功能和快速的计算、逻辑分析功能，实现了试验数据的自动处理；通过比例阀来控制流量的大小来实现试验机运行速率的自动控制。软件上在虚拟仪器开发平台LabWindows／CVI强大功能的支持下，采用模块化设计方法，实现了信号的采集、动态显示、试验数据的正确分析处理；利用简单实用的PID控制技术和Adaline自适应线性元件结合的方法，配合多线程采集技术，实现控制信号的准确输出达到应力、应变和定荷控制的目的。 整个系统具有界面友好、操作方便、功能齐全等优点。结果表明，基于虚拟仪器的静态液压万能试验机数控化系统试验操作过程稳定可靠，避免了人为的读数误差、计算误差以及相关数据不能同时记录所引起的试验结果的偏差，提高了测试精度和试验效率。本系统可广泛应用于我国的钢铁、建材、冶金、化工等行业中，具有较高的推广应用价值。
杨莉华[3]2007年在《WE-60液压万能材料试验机的数字化改造》文中研究说明随着国内外自动化水平的不断提高,设备的智能化要求已成为目前科学领域中研究的主要目标,以往纯粹的机械传动的设备已不能适应形式的需要。提出了机-电-液叁者相结合的新型设备。液压万能试验机技术在国内外得到了迅猛发展,新型试验机自动化水平高,操作简便,可靠性高,稳定性好。除了控制系统外,还采用高精度力与位移测量系统及计算机采集处理等技术,在功能上大大超过以前的试验机,尤其在测试精确度方面是旧式材料试验机无可比拟的,能够满足用户多方面测试的要求。新式的试验机无论在功能上还是在外观方面都深受使用者喜爱,然而其昂贵的价格却使人望而生畏。旧式的试验机虽然在操作上比较落后,体积也比较庞大,但其操作方便,油压系统耐用,使用寿命较长,容易使用,这就使许多试验机使用者希望在原设备基础上进行升级改造,不但大大节约投资成本,在测试精度方面也能得到满足。我院的WE-60液压式万能材料试验机主要用于实验教学工作,每次的实验数据处理较烦琐,误差也较大。但设备其它功能完好,操作方便,丢掉太可惜。希望能在原基础上改进,最大程度上发挥其功能。不但节约了成本,并让参与改造者提高自身的技术水平,有利于高校师资力量的提高。从教学效果上来,学生既能受到现代控制理论学习,而且能加强对基础知识点的掌握。本篇论文中就对旧式的液压式万能材料试验机进行智能化改造做了论述。介绍了改造试验机的必须的条件,相关传感器的选择及应用,数据采集系统的组成以及试验数据的处理方法等等。该系统的改造除保留了原有的手动加载部分,另增加了一条支路,用电液比例阀来控制试验机的加载速率。这样既可以手动操作又能实现自动化控制。在进油管处增加高精度压力传感器,用来检测系统的压力;并且用了位移测量系统及计算机采集处理等技术,实现数据的自动采集、分析和处理。在数据采集上,采集速度快、测量精度高;在数据分析上,考虑得更加周全;在数据处理上,具有智能交互、图文并茂的特点,能以数值显示、图表、曲线等多种方式表现实验数据,并可根据教学要求对实验数据进行各种分析与处理。让试验机在信号检测、数据处理方面更接近现代试验机发展水平,是迎合目前国内外的试验机发展面向智能化、准确化,操作简便,稳定可靠趋势的需要。
张霖[4]2007年在《电子万能材料试验机闭环控制软件的研究》文中指出电子万能材料试验机是一种广泛使用的标准测试设备，在各类材料的质量检验、材料科学研究和实验教学环节都需要用它进行材料的力学性能测试。试验机测控系统具有强实时性、可扩展性、执行机构精确的运动控制和力控制、多任务处理等性能要求。测控系统既要进行数据采集与处理，还要实现对执行机构的闭环控制，是集计算机检测和控制技术为一体的自动化测试平台。基于PC的微机电控试验机具有良好的测试性能，试验数据、曲线的显示直观，运动控制精确，系统配置简便，数据在线处理能力强。本文论述了试验机的组成、原理、发展方向和存在的问题，阐述了采用模块化结构设计和面向对象方法，在Windows下利用Visual C++开发试验机闭环控制软件的关键技术，重点讨论了材料试验机系统的闭环控制软件的设计。详细介绍了材料机闭环控制软件设计中要包括的方面，其中有多线程的数据采集、在线数字滤波、以及高精度定时器的使用和PID控制算法的改进等等。同时采用ADO访问Access试验信息数据库，并借助Office自动化技术，实现了通过模板生成报表的报表处理方法。初步实现了基于增量式PID控制算法的电子万能材料试验机的闭环控制。并且介绍了的离散滑模变结构控制以及仿真情况，以便为下一步工作提出建议。整个设备运行平稳，操作方便，数据采集和运动控制考评试验证明了系统设计是正确的。
唐俐[5]2004年在《基于虚拟仪器的落锤式材料试验机冲击能量测控系统》文中提出虚拟仪器(Ⅵ)是计算机与仪器仪表相结合的产物，是对传统仪器概念的重大突破，必将成为测试仪器的主流。为了探讨和应用虚拟仪器技术，本文以应用广泛的材料试验机的冲击能量测试为研究对象，开发了基于虚拟仪器技术的冲击能量测试系统。在系统的开发过程中，对系统硬件进行了详细的分析，设计了专用的传感器，采用普及的PC-DAQ体系结构作为该系统的硬件实现方案。 本文着重于对落锤式材料试验机的系统分析、软件模块以及专用冲击力传感器部分的研究。本文详细讨论了冲击力传感器的设计思路，以及数据处理软件模块的设计方案，并成功地应用于落锤材料试验机中的测试系统。它的成功应用，填补了国内基于虚拟仪器的落锤材料试验机自动测试系统的空白，我们为该测控系统专门设计的冲击力传感器，填补了国内落锤特殊结构冲击力传感器的空白，并打破了我国长期以来自动化测试落锤材料试验机依赖进口的局面，满足了国内用户的较高层次的需求。 本文提出并实现了采用LabVIEW图形化编程环境的软件组件方法，使用已经设计好的软件模块，可快速组件整个测试应用系统。该测试系统在功能上与国外进口的材料试验机的相当，而且，在测试系统的操作界面上有了进一步的创新，测试系统的操作界面采用全中文界面操作，既方便又快捷。 本文提出了一种有效的对落锤的冲击能量进行实时检测的方法，测试结果表明，落锤的冲击能量的虚拟测试系统实现方法技术上先进可靠，功能丰富，效果良好。关键词:材料试验机冲击能量冲击力传感器虚拟仪器
杨泽勇[6]2005年在《电子万能材料试验机测控系统的研究》文中认为材料试验机是一种标准测试设备,在各类材料的质量检验、材料科学研究和实验教学环节都需要用它进行材料的力学性能测试。 试验机测控系统具有强实时性、可扩展性、执行机构精确的运动控制和力控制、多任务处理等性能要求。测控系统既要进行数据采集与处理,还要实现对执行机构的控制,是集计算机检测和控制技术为一体的自动化测试平台。基于PC的微机电控试验机具有良好的测试性能,试验数据、曲线的显示直观,运动控制精确,系统配置简便,数据在线处理能力强。 本文简要论述了试验机的组成、原理、发展方向和存在的问题,阐述了采用模块化结构设计和面向对象方法,在Visual C++下试验机测控系统软件开发中的关键技术。测控系统软件提供了材料试验软件平台,软件设计中考虑了人机界面简洁友好,使用方便的要求。多线程的数据采集和在线数字滤波算法保证了数据采集的准确性,曲线局部放缩算法实现了大范围的曲线放缩,便于查看试验曲线的细节。采用ADO访问Access试验信息数据库,使用最小二乘法处理系统标定数据。借助Office自动化技术,实现了通过模板生成报表的报表处理方法。初步提出并分析了一种新的试验过程描述语言和程控自动运行的实现方法。 介绍了开发完成的测控软件,并给出了部分实验结果,整个设备运行平稳,操作方便,证明了系统设计是正确的。
方彧[7]2009年在《基于神经元控制的万能试验机测控系统的研究》文中进行了进一步梳理材料作为人类赖以生存和发展的物质基础,日益受到人们的重视。试验技术是人们认识和研究物质世界的重要手段,各种材料需要经过试验才能确定它们的力学和产品性能。万能试验机是用来测定材料力学性能、工艺性能、结构强度等特性的仪器设备。论文以电子万能试验机为研究对象,将检测技术、自动控制技术与智能控制技术相结合,研究基于神经元控制的万能试验机测控系统,以适应万能试验机向高精度、智能化方向发展的需要。论文的主要内容如下:1.在分析万能试验机组成结构和系统工作原理的基础上,给出了系统的总体结构框图,并对系统中各组成单元的实现方案进行了分析。设计了基于ARM9主控制器的试验机测控系统,并对其进行了功能分析,对材料试验的叁个物理量检测进行了分析与研究。2.根据万能试验机控制对象的不同,分析并建立了负荷、变形、位移的闭环控制系统模型。3.用优化方法对万能试验机控制系统内环调节器的参数进行优化设计,仿真结果表明,该方法获得了较好的效果。4.针对万能试验机系统存在的非线性和不确定性因素,采用基于神经元的PID控制方法实现万能试验机高精度动态控制。仿真实验结果表明,该控制方法与常规PID控制相比,能够更好地满足万能试验机高精度控制性能的要求。
曹项龙[8]2008年在《基于ARM的材料试验机测试系统的研究与开发》文中研究表明材料试验机是测定材料机械性能的基本设备之一,应用范围广泛。它主要由机械、加载及测试等系统组成,其中测试系统是试验机不可缺少的组成部分,它对试验机的性能又起着决定性作用。随着实验科学的发展、科技的进步以及应用需求的增加,旧有的测试系统已逐渐不能适应人们的测试需求,为了扩大传统材料试验机的应用范围,全面提高测量的准确性、实验效率和智能化水平,越来越多的高新技术正在被引入到材料试验机测试系统领域。本课题属于企业委托的技术开发项目,其目的是开发一套用于材料性能测试的试验机测试系统。针对项目委托方提出的功能要求,经过对试验机测试技术及其发展趋势的研究分析,最终确定采用USB总线技术,设计一款基于32位嵌入式微处理器ARM的集数据采集、分析、显示为一体的试验机测试系统。基于课题的研究内容,本文在分析研究USB和ARM技术的基础上,围绕着设计目标,从整体方案的选择、测试系统的软硬件设计等方面阐述了主要开展的设计研究工作。重点对系统硬件电路设计、固件程序设计、设备驱动程序设计和应用程序设计的实现进行了深入论述。为验证所设计的测试系统是否达到实际要求,本文采用实测的方式进行测试研究。测试结果表明,本测试系统工作稳定可靠,各项功能均达到了预定的设计要求。
郭锦山[9]2008年在《材料试验机塑料材料力学性能测控系统设计》文中研究指明电子万能材料试验机是一种广泛使用的标准测试设备,在各类材料的质量检验、材料科学研究和实验教学环节都需要用它进行材料的力学性能测试。试验机测控系统具有强实时陛、可扩展性、执行机构精确的运动控制和力控制、多任务处理等性能要求。测控系统既要进行数据采集与处理,还要实现对执行机构的闭环控制,是集计算机检测和控制技术为一体的自动化测试平台。基于PC的微机电控试验机具有良好的测试性能,试验数据、曲线的显示直观,运动控制精确,系统配置简便,数据在线处理能力强。本文论述了试验机的组成、原理、发展方向和存在的问题,并对基于PCI总线的测控卡的接口技术进行了讨论,设计了基于PCI总线的测控卡。经过反复调试,该卡可以顺利的采集外部传感器的输出信号并完成数据传输,可以根据PC机的命令控制试验机机械本体上的电机运转。论文从硬件设计方面较为详尽的叙述了利用PCI9054开发基于PCI总线的测控卡的设计方案和实现方法。首先给出了测控卡的整体设计方案,随后分别讨论了PCI接口模块、模数转换模块、逻辑控制模块、电机控制模块及辅助模块,讨论了它们的芯片选择、实现方法和注意事项的。最后采用LabVIEW软件对硬件测控卡的性能进行了检测。
陈立松[10]2011年在《老式液压机自动化采集与处理系统的实现》文中进行了进一步梳理老式液压万能材料试验机采用人工观察读数的方式来采集检测数据,存在精度低、加荷速度达不到要求、检测过程不受控、人为影响因素大等诸多的缺点,同时检测过程从收样到检测,要经过一系列的环节流转,重复工作较多,本论文就是在此背景下,首先通过详细研究老式液压万能材料试验机的工作原理和油路结构,对其进行硬件改造,解决老式液压试验机的上述缺陷,以满足现代检测的要求,再根据检测机构的工作流程、实施环节、检测规范和使用情况编制检测系统,自动进行委托、收费、收样、检测、数据处理的流转,对接收到的信号进行自动的计算、自动判断检测结果并出具检测报告,不仅挖掘和开发老式液压万能材料试验机的潜力,而且把整个检测过程从收样到出具结果都纳入到同一个检测系统里,使整个流转都由电脑自动控制,大大加快了检测速度,缩短检测结果出具的周期,节约了大量人员和实施的成本,主要内容有:1、对W-100及W-600B液压万能试验机和NYL-2000D型压力试验机进行改造,添加了压力传感器和位移传感器、电动阀、变频器等,并详细讨论了新增硬件的安装和如何实现自动化控制。2、详细分析了检测工作的全过程,根据实际工作环节,设计对应的模块。3、进行软件的编写工作。4、设备和软件系统的合并运行,并做了大量的比对工作。通过以上的改造工作,不仅实现了该叁台试验机的检测从数据的采集、传递、分析计算、成果打印的自动化,而且把整理个检测过程都结合到同一个操作系统来实现,特别是把财务处理与检测有机地结合起来,解决了财务难于控制的一大难题,同时大大提高了检测能力,实现了企业改造成本的最低化,并且使操作变得简单明了。经改造后的设备从精度、测试速度等各方面皆能完全满足要求,而且改造简单,同时可以大大节约数据计算、结果判断、报告编制等的人力,在全国数量众多的检测机构进行推广,前景不可估量。
参考文献：
[1]. 材料试验机的计算机数据采集与处理系统[D]. 邓在雄. 北京化工大学. 2004
[2]. 液压式万能材料试验机数控化系统研究[D]. 汲书强. 河北农业大学. 2004
[3]. WE-60液压万能材料试验机的数字化改造[D]. 杨莉华. 昆明理工大学. 2007
[4]. 电子万能材料试验机闭环控制软件的研究[D]. 张霖. 北方工业大学. 2007
[5]. 基于虚拟仪器的落锤式材料试验机冲击能量测控系统[D]. 唐俐. 四川大学. 2004
[6]. 电子万能材料试验机测控系统的研究[D]. 杨泽勇. 北方工业大学. 2005
[7]. 基于神经元控制的万能试验机测控系统的研究[D]. 方彧. 合肥工业大学. 2009
[8]. 基于ARM的材料试验机测试系统的研究与开发[D]. 曹项龙. 南京航空航天大学. 2008
[9]. 材料试验机塑料材料力学性能测控系统设计[D]. 郭锦山. 北方工业大学. 2008
[10]. 老式液压机自动化采集与处理系统的实现[D]. 陈立松. 电子科技大学. 2011
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