自动冲击试验机的系统设计

冲击试验机是工业生产与制造领域中广泛使用的一种材料试验设备，主要用于检测材料的单位冲击韧性，“自动冲击试验机计算机测控系统”是冲击试验机设备专门配套开发的一个通用测控系统用该系统可控制冲击能量常温、低温、高温自动摆锤式冲击试验机，实现试验数据的自动采集、分析及处理。

一、系统组成

1、冲击试验机主机系统和电气控制柜

由机座、摆锤、旋转轴、旋转编码器、摆锤提升机构、挂摆机构、自动送料机构、制冷装置和加热装置等构成其中，摆锤提升机构完成举摆、放摆动作；挂摆机构完成挂摆、出销、退销动作；自动送料机构完成试样的取出、移动及定位动作；制冷装置用于在做低温试验时对试样进行制冷处理；加热装置用于在做高温试验时对试样进行加热处理。电气控制柜由控制电路、继电器、变压器、电压信号转换器、操作按钮及控温仪表等构成其中，用于在做高低温试验时控制制冷或加热装置，使试样达到指定温度。

2、计算机测控系统

测控计算机主要完成对冲击试验机的自动控制及试验数据实时采集、存贮及处理它对冲击试验机的控制及数据采集是通过继电器驱动卡上的开关量输入/输出接口和正交编码/计数卡接口实现的。

（1）9个开关量输出信号分别对应测控计算机对冲击试验机控制的9条指令，当信号为高电平时，每条指令执行的动作：举摆；挂摆；自动退销；退销；冲击；自动举摆；放摆；自动送料；试样定位。

（2）2个开关量输入信号分别对应冲击试验机向测控计算机回送的2个信号，当信号为高电平时分别表示为送料到位和设备故障

（3）正交编码/计数卡接口与旋转编码器相连，通过正负脉冲计数确定摆锤的落角及升角。

测控计算机对试样温度的控制是通过串型通信接口与控温仪表之间的通信，设置仪表的温度参数，采集仪表的温度数据实现的。

二、该系统各模块功能描述

1、系统登录模块———完成系统的初始化，操作者身份验证等功能

2、冲击试验机模块———通过对检测设备的举摆、挂摆、退销、冲击、放摆、自动举摆、自动送料、试样定位的控制，用旋转编码传感器完成摆锤落角及冲断试样后摆锤升角的采集，根据公式计算并显示消耗于冲断试样的吸收能量和冲击韧性，判别是否为“死打”等，并将其检测结果存储到数据库中在运行进程中，该模块还具有试样参数输入、显示系统运行状态、错误信息提示等功能

3、设备检验模块———按照国标所规定的冲击试验机标准检验方法，通过对冲击试验机的举摆、挂摆、退销、冲击、放摆、自动举摆控制，完成对冲击试验机损失能量的测定，以判断试验机是否合格

4、温度控制模块———通过对仪表控温参数的设定及温度数据的实时采集与判别，控制制冷或加热装置，使试样达到指定温度

5、数据管理模块———可按产品名称、炉批号、操作员工号、日期等为关键字，查询检测试样的试验结果；可按炉批号打印某批试样的试验报告；可对操作者信息进行查询、编辑

6、数据设定模块———完成之间冲击能量的设定、角度计时器清零、挂摆角度调整、系统时钟设定、管理者口令设定、操作者口令设定、界面退出方式选择等功能