專利名稱：基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于檢測設(shè)備領(lǐng)域，涉及ー種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，適用于對橡塑膠、紙品、彩印包裝、膠粘帶、紡織、醫(yī)藥、日化、五金、食品、電線電子、新型材料等行業(yè)所使用的各種材料在不同的溫度及濕度條件下進行力學(xué)性能測試。
背景技術(shù)：
國內(nèi)現(xiàn)有的拉伸儀大多數(shù)都是用于常溫(自然條件)下對原材料、半成品或成品 進行力學(xué)性能測試。很顯然，隨著國際及國內(nèi)檢測技術(shù)的不斷發(fā)展和人們對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，単一溫、濕度環(huán)境下力學(xué)性能檢測結(jié)果已不能真實的反映材料在不同使用條件(尤其是不同的溫度條件)下的品質(zhì)狀況，而如果需要對材料在特定溫度及濕度條件下進行力學(xué)性能測試則國內(nèi)目前通常的做法有兩種I.第一種方法是先用一臺溫濕度試驗箱將材料按照測試標(biāo)準要求的溫、濕度條件進行預(yù)處理，等溫、濕度條件達到測試標(biāo)準要求的狀態(tài)后，將材料迅速從溫濕度試驗箱中取出并夾持到拉伸儀上進行力學(xué)性能測試，此方法的缺點是A:測試過程太過繁復(fù)，測試效率低下；B:測試結(jié)果誤差大。從溫濕度試驗箱取出測試樣品再夾持到拉伸儀上這ー過程試樣本身的溫度及濕度條件已經(jīng)發(fā)生變化，因此得到的結(jié)果也就不是測試標(biāo)準要求的溫濕度條件下的力學(xué)性能指標(biāo)；C:測試操作難度較大且存在一定的危險性。對于溫度條件要求比較特殊的試驗，比如高溫或超低溫，此種方法不具備測試可行性。2. 第二種方法是在普通電子拉伸儀的基礎(chǔ)上額外加裝溫濕度試驗箱的方式進行材料在不同溫、濕度條件下的力學(xué)性能測試，但這種方法的缺點也非常明顯，因為加裝在拉伸儀上的溫濕度試驗箱的溫、濕度參數(shù)無法由拉伸儀測控系統(tǒng)進行控制，溫、濕度參數(shù)無法輸入到拉伸儀電子測控硬件及軟件系統(tǒng)(以下簡稱測控系統(tǒng))中去，測控系統(tǒng)也就無法運算及分析出溫、濕度條件的變化對材料力學(xué)性能產(chǎn)生的影響。因此，此方法也無法真正地將拉伸測試與溫、濕度控制有效的結(jié)合起來，無法徹底滿足材料在不同溫、濕條件下進行力學(xué)性能試驗的測試要求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種解決了現(xiàn)有技術(shù)中常用的電子拉伸儀對用戶來說，如果想對材料在不同的溫度及濕度條件下進行力學(xué)性能測試，存在測試過程繁復(fù)、測試結(jié)果不準確、操作難度大及無法有效地將拉伸測試及溫濕度控制有機地結(jié)合起來，測試及人為計算工作量過大等方面的不足的基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀。為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采取的技術(shù)方案一種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特殊之處在于包括底板、エ作臺、驅(qū)動機構(gòu)、設(shè)置有溫濕度控制器的溫濕度試驗箱、位移傳感器，底板上固定工作臺，在工作臺的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置立柱和絲杠，左右兩根立柱通過上橫梁固定，左右兩根絲杠通過移動中梁固定，組成拉伸儀框架結(jié)構(gòu)；在工作臺及底板之間設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)；溫濕度試驗箱設(shè)置在左右兩側(cè)的立柱及絲杠、工作臺、移動中梁形成的空間里，溫濕度試驗箱的幾何中心與拉伸儀測カ中心線重合；溫濕度試驗箱內(nèi)壁下側(cè)設(shè)置的下夾具座穿過溫濕度試驗箱底面中心的通孔固定到工作臺上，下夾具座上設(shè)置下夾具；移動中梁上設(shè)置有力量傳感器，力量傳感器通過設(shè)在溫濕度試驗箱頂面中心的通孔的連接桿與設(shè)置在溫濕度試驗箱內(nèi)的上夾具固定連接；所述的底板上設(shè)置位移傳感器座，位移傳感器座上固定設(shè)置位移傳感器，位移傳感器通過彈性聯(lián)軸器與右側(cè)的絲杠連接；驅(qū)動機構(gòu)的控制信號、溫濕度試驗箱的溫濕度信號、力量傳感器及位移傳感器的感應(yīng)信號經(jīng)信號線輸入到嵌入式測控系統(tǒng)，嵌入式測控系統(tǒng)與計算機主機之間通過串行通信端ロ連接；所述的底板上的電源盒分別與固定在底板上的驅(qū)動機構(gòu)、嵌入式測控系統(tǒng)連接。上述的移動中梁通過固定在其上的絲杠螺母與絲杠連接。上述的上夾具、下夾具設(shè)置在溫濕度試驗箱內(nèi)的同一垂直軸線上。上述的驅(qū)動機構(gòu)包括伺服電機及伺服電機驅(qū)動器，在伺服電機的輸出軸上固定第ー級同步帶減速機構(gòu)的主動輪，第一級同步帶減速機構(gòu)的從動輪與第二級同步帶減速機構(gòu)的主動輪固定在同一根小傳動軸上，第二級同步帶減速機構(gòu)的主動輪與固定在左、右兩根絲杠上的同步帶輪用同一根同步帶相連組成第二級同步帶減速機構(gòu)。上述的立柱和絲杠上分別套設(shè)有薄殼結(jié)構(gòu)的立柱外殼。上述的溫濕度試驗箱上設(shè)置有防護門和門鎖。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果本實用新型可對各種材料在不同的溫度及濕度條件下進行力學(xué)性能測試，測試過程簡單高效、測試結(jié)果準確、易于操作及可有效地將拉伸測試及溫、濕度控制有機地結(jié)合起來從而分析得出溫、濕度條件的變化對材料力學(xué)性能產(chǎn)生的影響，在計算機控制系統(tǒng)及輔助測量軟件的控制下，對測試全過程進行數(shù)據(jù)采集，運算，分析及處理，自動保存測試結(jié)果，測試完成后的結(jié)果數(shù)據(jù)可隨時調(diào)用并做多次分析計算，因此，本實用新型提供了一種技術(shù)先迸，性能卓越的拉伸儀，適合需要對材料進行不同溫、濕度條件下力學(xué)性能試驗的相關(guān)行業(yè)及研究部門使用。

圖I是基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型進行詳細說明。參見圖1、2，本實用新型包括底板I、工作臺2、驅(qū)動機構(gòu)、設(shè)置有溫濕度控制器的溫濕度試驗箱14、位移傳感器21，在底板I上固定工作臺2，在工作臺2左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置立柱3及絲杠4，在兩根立柱3及兩根絲杠4上固定上橫梁5、移動中梁7組成拉伸儀框架結(jié)構(gòu)，在工作臺2及底板I之間設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)，移動中梁7通過固定在其上的絲杠螺母11與絲杠4連接，移動中梁7在兩側(cè)立拉3的導(dǎo)向下，隨著絲杠4的轉(zhuǎn)動而上下移動；固定在底板I上的電源盒12分別與固定在底板I上的驅(qū)動機構(gòu)、嵌入式測控系統(tǒng)13相連接；在工作臺2上安裝溫濕度試驗箱14，溫濕度試驗箱14伸入由左右兩側(cè)立柱3及絲杠4，エ作臺2，移動中梁7形成的空間里，溫濕度試驗箱14的工作室的幾何中心與拉伸儀測カ中心線重合；處于溫濕度試驗箱14工作室內(nèi)部的下夾具座15穿過溫濕度試驗箱14底面中心的通孔固定到工作臺2上，在下夾具座15上安裝下夾具16 ;力量傳感器17固定在移動中梁7上，在力量傳感器17上固定一連接桿18，連接桿18穿過溫濕度試驗箱14頂面中心的通孔伸入到溫濕度試驗箱14內(nèi)部 ，在連接桿18的下端固定上夾具19 ;上夾具19和下夾具16結(jié)構(gòu)相同，處于溫濕度試驗箱14內(nèi)部工作室里且安裝在同一垂直軸線上；位移傳感器21固一在位移傳感器座22上后一起固定在底板I上，位移傳感器21用ー彈性聯(lián)軸器與右側(cè)絲杠4連接并保持同步轉(zhuǎn)動；驅(qū)動機構(gòu)的控制信號、溫濕度控制器25的溫濕度信號、力量傳感器17及位移傳感器21的感應(yīng)信號全部經(jīng)信號線輸入到嵌入式測控系統(tǒng)13，嵌入式測控系統(tǒng)13與計算機主機之間以串行通信的方式進行信號傳輸及反饋。上述的移動中梁7通過固定在其上的絲杠螺母11與絲杠4連接，移動中梁7在兩側(cè)立拉3的導(dǎo)向下，隨著絲杠4的轉(zhuǎn)動而上下移動；上述的上夾具、下夾具設(shè)置在溫濕度試驗箱14內(nèi)的同一垂直軸線上。上述的驅(qū)動機構(gòu)包括伺服電機6及伺服電機驅(qū)動器8，在伺服電機6的輸出軸上固定第一級同步帶減速機構(gòu)9的主動輪,第一級同步帶減速機構(gòu)9的從動輪與第二級同步帶減速機構(gòu)10的主動輪固定在同一根小傳動軸上，第二級同步帶減速機構(gòu)10的主動輪與固定在左、右兩根絲杠4上的同步帶輪用同一根同步帶相連組成第二級同步帶減速機構(gòu)；上述的立柱3和絲杠4上分別套設(shè)有薄殼結(jié)構(gòu)的立柱外殼20。上述的溫濕度試驗箱14上設(shè)置有防護門23和門鎖24。本實用新型的工作原理是當(dāng)用戶將被測材料在拉抻儀上夾持完成后，通過上位計算機發(fā)出測試指令，嵌入式測控系統(tǒng)在收到上位機的動作指令后，會首先發(fā)出相對應(yīng)的指令給溫濕度控制器，溫濕度試驗箱會按照溫濕度控制器的指令要求自動進行溫濕度調(diào)節(jié)并達到指令要求的溫濕度條件，當(dāng)嵌入式測控系統(tǒng)監(jiān)測到溫濕度條件已經(jīng)準備就緒后，再次對上位機的指令進行分析并按照上位機的要求發(fā)出指令給伺服電機驅(qū)動器，伺服電機驅(qū)動器發(fā)出相應(yīng)的控制信號控制伺服電機轉(zhuǎn)動，伺服電機的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過兩級同步帶減速機構(gòu)的轉(zhuǎn)化后變成絲杠帶動移動中梁的上下直線運動，從而使夾持在上、下夾具之間的被測材料受到拉伸或壓縮作用力，此作用カ經(jīng)力量傳感器感應(yīng)后傳輸給嵌入式測控系統(tǒng)；絲杠自身的旋轉(zhuǎn)運動由位移傳感器進行感應(yīng)并轉(zhuǎn)化成位移信號傳輸給嵌入式測控系統(tǒng)；測試過程中嵌入式測控系統(tǒng)對力量傳感器信號，位移傳感器信號，溫濕度控制器信號及伺服電機驅(qū)動器信號進行實時采集、監(jiān)測及控制；當(dāng)被測材料發(fā)生破壞后，嵌入式測控系統(tǒng)會發(fā)出測試結(jié)束指令，控制伺服電機反方向轉(zhuǎn)動使移動中梁返回至試驗開始前的位置，溫濕度試驗箱的溫濕度回歸至自然條件下或上位計算機指定的溫濕度狀態(tài)；最后嵌入式測控系統(tǒng)按照用戶的要求對試驗過程中采集到的力量數(shù)據(jù)，變形或位移數(shù)據(jù)，溫度及濕度數(shù)據(jù)進行運算、分析并生成測試報告。本實用新型從以下幾個方面著手很好的解決了現(xiàn)有技術(shù)中常用的電子拉伸儀對用戶來說，如果想對材料在不同的溫度及濕度條件下進行力學(xué)性能測試，存在測試過程繁復(fù)、測試結(jié)果不準確、操作難度大及無法有效地將拉伸測試及溫濕度控制有機地結(jié)合起來從而分析得出溫、濕度條件的變化對材料力學(xué)性能產(chǎn)生的影響，測試及人為計算工作量過大等方面的技術(shù)問題。I采用新的測試方法，提高測試過程中的自動化程度及測量結(jié)果準確性。本實用新型的測試方法與國內(nèi)現(xiàn)有方法進行如下比對
權(quán)利要求1.一種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特征在于包括底板(I)、工作臺(2)、驅(qū)動機構(gòu)、設(shè)置有溫濕度控制器(25)的溫濕度試驗箱(14)、位移傳感器(21)，底板(I)上固定工作臺(2)，在工作臺(2)的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置立柱(3)和絲杠(4)，左右兩根立柱(3 )通過上橫梁(5 )固定，左右兩根絲杠(4 )通過移動中梁(7 )固定，組成拉伸儀框架結(jié)構(gòu)；在工作臺(2)及底板(I)之間設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)；溫濕度試驗箱(14)設(shè)置在左右兩側(cè)的立柱(3)及絲杠(4)、工作臺(2)、移動中梁(7)形成的空間里，溫濕度試驗箱(14)的幾何中心與拉伸儀測カ中心線重合；溫濕度試驗箱(14)內(nèi)壁下側(cè)設(shè)置的下夾具座(15)穿過溫濕度試驗箱(14)底面中心的通孔固定到工作臺(2)上，下夾具座(15)上設(shè)置下夾具(16);移動中梁(7)上設(shè)置有力量傳感器(17)，力量傳感器(17)通過設(shè)在溫濕度試驗箱(14)頂面中心的通孔的連接桿(18)與設(shè)置在溫濕度試驗箱(14)內(nèi)的上夾具(19)固定連接；所述的底板(I)上設(shè)置位移傳感器座(22)，位移傳感器座(22)上固定設(shè)置位移傳感器(21)，位移傳感器(21)通過彈性聯(lián)軸器與右側(cè)的絲杠(4)連接；驅(qū)動機構(gòu)的控制信號、溫濕度試驗箱(14)的溫濕度信號、力量傳感器(17)及位移傳感器(21)的感應(yīng)信號經(jīng)信號線輸入到嵌入式測控系統(tǒng)(13)，嵌入式測控系統(tǒng)(13)與計算機主機之間通過串行通信端ロ連接；所述的底板(I)上的電源盒(12)分別與固定在底板(I)上的驅(qū)動機構(gòu)、嵌入式測控系統(tǒng)(13)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特征在干所述的移動中梁(7)通過固定在其上的絲杠螺母(11)與絲杠(4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特征在于所述的上夾具(19)、下夾具(16)設(shè)置在溫濕度試驗箱(14)內(nèi)的同一垂直軸線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的ー種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特征在于所述的驅(qū)動機構(gòu)包括伺服電機(6)及伺服電機驅(qū)動器(8)，在伺服電機(6)的輸出軸上固定第一級同步帶減速機構(gòu)(9)的主動輪,第一級同步帶減速機構(gòu)(9)的從動輪與第二級同步帶減速機構(gòu)(10)的主動輪固定在同一根小傳動軸上，第二級同步帶減速機構(gòu)(10)的主動輪與固定在左、右兩根絲杠(4)上的同步帶輪用同一根同步帶相連組成第二級同步帶減速機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的ー種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特征在于所述的立柱(3)和絲杠(4)上分別套設(shè)有薄殼結(jié)構(gòu)的立柱外殼(20)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的ー種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀，其特征在于所述的溫濕度試驗箱(14)上設(shè)置有防護門(23)和門鎖(24)。
專利摘要本實用新型涉及一種基于嵌入式測控系統(tǒng)下的溫控型電子拉伸儀。本實用新型在工作臺的左右兩側(cè)分別對稱設(shè)置立柱和絲杠,左右兩根立柱通過上橫梁固定，左右兩根絲杠通過移動中梁固定，組成拉伸儀框架結(jié)構(gòu)；在工作臺及底板之間設(shè)置驅(qū)動機構(gòu)；溫濕度試驗箱的幾何中心與拉伸儀測力中心線重合；溫濕度試驗箱內(nèi)壁下側(cè)設(shè)置的下夾具座穿過溫濕度試驗箱底面中心的通孔固定到工作臺上,下夾具座上設(shè)置下夾具；移動中梁上設(shè)置有力量傳感器,力量傳感器通過設(shè)在溫濕度試驗箱頂面中心的通孔的連接桿與設(shè)置在溫濕度試驗箱內(nèi)的上夾具固定連接。本實用新型可對各種材料在不同的溫度及濕度條件下進行力學(xué)性能測試,測試過程簡單高效、測試結(jié)果準確、易于操作。
文檔編號G01N3/16GK202485992SQ201220042268
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者趙亞倉 申請人:西安寶大測控技術(shù)有限公司