自動沖擊試驗機的系統設計

沖擊試驗機是工業生產與制造領域中廣泛使用的一種材料試驗設備，主要用于檢測材料的單位沖擊韌性，“自動沖擊試驗機計算機測控系統”是沖擊試驗機設備專門配套開發的一個通用測控系統用該系統可控制沖擊能量常溫、低溫、高溫自動擺錘式沖擊試驗機，實現試驗數據的自動采集、分析及處理。

一、系統組成

1、沖擊試驗機主機系統和電氣控制柜

由機座、擺錘、旋轉軸、旋轉編碼器、擺錘提升機構、掛擺機構、自動送料機構、制冷裝置和加熱裝置等構成其中，擺錘提升機構完成舉擺、放擺動作；掛擺機構完成掛擺、出銷、退銷動作；自動送料機構完成試樣的取出、移動及定位動作；制冷裝置用于在做低溫試驗時對試樣進行制冷處理；加熱裝置用于在做高溫試驗時對試樣進行加熱處理。電氣控制柜由控制電路、繼電器、變壓器、電壓信號轉換器、操作按鈕及控溫儀表等構成其中，用于在做高低溫試驗時控制制冷或加熱裝置，使試樣達到指定溫度。

2、計算機測控系統

測控計算機主要完成對沖擊試驗機的自動控制及試驗數據實時采集、存貯及處理它對沖擊試驗機的控制及數據采集是通過繼電器驅動卡上的開關量輸入/輸出接口和正交編碼/計數卡接口實現的。

（1）9個開關量輸出信號分別對應測控計算機對沖擊試驗機控制的9條指令，當信號為高電平時，每條指令執行的動作：舉擺；掛擺；自動退銷；退銷；沖擊；自動舉擺；放擺；自動送料；試樣定位。

（2）2個開關量輸入信號分別對應沖擊試驗機向測控計算機回送的2個信號，當信號為高電平時分別表示為送料到位和設備故障

（3）正交編碼/計數卡接口與旋轉編碼器相連，通過正負脈沖計數確定擺錘的落角及升角。

測控計算機對試樣溫度的控制是通過串型通信接口與控溫儀表之間的通信，設置儀表的溫度參數，采集儀表的溫度數據實現的。

二、該系統各模塊功能描述

1、系統登錄模塊———完成系統的初始化，操作者身份驗證等功能

2、沖擊試驗機模塊———通過對檢測設備的舉擺、掛擺、退銷、沖擊、放擺、自動舉擺、自動送料、試樣定位的控制，用旋轉編碼傳感器完成擺錘落角及沖斷試樣后擺錘升角的采集，根據公式計算并顯示消耗于沖斷試樣的吸收能量和沖擊韌性，判別是否為“死打”等，并將其檢測結果存儲到數據庫中在運行進程中，該模塊還具有試樣參數輸入、顯示系統運行狀態、錯誤信息提示等功能

3、設備檢驗模塊———按照國標所規定的沖擊試驗機標準檢驗方法，通過對沖擊試驗機的舉擺、掛擺、退銷、沖擊、放擺、自動舉擺控制，完成對沖擊試驗機損失能量的測定，以判斷試驗機是否合格

4、溫度控制模塊———通過對儀表控溫參數的設定及溫度數據的實時采集與判別，控制制冷或加熱裝置，使試樣達到指定溫度

5、數據管理模塊———可按產品名稱、爐批號、操作員工號、日期等為關鍵字，查詢檢測試樣的試驗結果；可按爐批號打印某批試樣的試驗報告；可對操作者信息進行查詢、編輯

6、數據設定模塊———完成之間沖擊能量的設定、角度計時器清零、掛擺角度調整、系統時鐘設定、管理者口令設定、操作者口令設定、界面退出方式選擇等功能