儀器化沖擊試驗儀
產品名稱：儀器化沖擊儀
一、概述：
該儀器是我公司借鑒國外技術，聯合中國工程物理研究院新開發完成的新產品。該機按照ISO14556：2000《Steeel-charpy V-notch pendnlum impact test-Instvumented test method》;GB/T19748-2005《金屬夏比V型缺口擺錘沖擊試驗儀器化試驗方法》；GB/T3808-2002《擺錘式沖擊試驗機的檢驗》中的有關要求研制。通過測試沖擊力值、采集與分析沖擊過程數據、繪制能量變化曲線，給出材料斷裂不同階段明確物理學意義與解釋，為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供詳細準確的數據。該類沖擊試驗機將是現用普通沖擊試驗機的替代和發展方向。
本試驗機為自動控制試驗機，揚擺、掛擺、沖擊、制動均為電器操作控制，并能在沖斷試樣后自動揚擺,準備作下次沖擊試驗，通過變換沖擊擺錘，可提供兩種較大沖擊能量：300J。
該試驗機采用數據采集系統，把電壓信號變成數字信號，增加了數據存儲器和計算機，把采集的信號繪制成沖擊力-時間、沖擊力-位移、位移-時間及能量-時間等曲線，形象地給出被沖斷試樣的受力及變形過程，把沖擊試驗全面地向前推進了一大步，提高到了與目前電子拉伸試驗同等的水平，是沖擊試驗從原始落后的狀態一躍進入了試驗儀器數字化的好行列。
測試數據的獲取，由測控系統自動記錄并輸出。標度盤的設置主要是方便試驗機調整時，用指針標定的數據與檢測系統采集的數據相比較，以便驗證標度盤的讀數與能量測試系統讀數的精度偏差。規定：標度盤讀出的能量值與采集系統顯示的能量值偏差≤±5J。
二、技術特點：
1.主機架底座與立柱一體化設計、整體鑄造加工，剛性好，提高試驗的穩定性；
2.擺軸采用簡支梁方式支承，軸承徑向載荷分布合理，大大減小軸承摩擦帶來的能量損失；
3.采用雙級標準減速電機提錘，掛擺裝置采用液壓緩沖，掛擺平穩；
4.擺錘圓形擺體設計，保證了打擊中心準確，擺錘力矩精確；
5.沖擊刀采用螺釘安裝固定，更換簡單方便；
6裝有安全防護銷，并且配備了全封閉防護罩；
7.微機控制，按指令完成取擺、沖擊、自動揚擺、再沖擊多次試驗的全過程。
8.試驗機安裝測力傳感器和角位移傳感器，具有高速采樣、存貯和運算功能；
9.微機通過數據分析及軟件處理，可以獲取：力-時間、位移-時間、能量-
時間、力-位移、能量-位移等曲線；
10.可提供：沖擊速度、沖擊時間、沖擊能量、吸收能量、位移、裂紋形成能量、裂紋擴展能量、屈服力、屈服時間、屈服位移、屈服能量、較大力、較大力時的時間、較大力時的位移、較大力時的能量、不穩定裂紋擴展起始力、不穩定裂紋擴展終止力、不穩定裂紋擴展終止位移、不穩定裂紋擴展起始能量、不穩定裂紋擴展終止能量等多個特征值。
引用標準
GB/T19748-2005《鋼材夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗（儀器化）方法》
ISO 14556 : 2000（E）《鋼材—夏比V型缺口彎曲沖擊試驗—儀器化試驗方法》
ASTM E23《鋼材夏比V 型缺口擺錘沖擊試驗儀器化方法》
GB/T3808-2018《擺錘式沖擊試驗機》，
JJG145《擺錘式沖擊試驗機檢定規程》
三、設備主要配置
1.300焦耳主機1臺；
2. 300J 擺錘1個
3. 電機1臺（裝在主機上）；
4. 取擺傳動裝置1套（裝在主機上）；
5. 自動掛擺裝置1套（裝在主機上）；
6. 保險機構1套（裝在主機上）；
7. 全封閉安全防護裝置1套；
8. 支座調校器1只；
9. 試樣對中器1只；
10. 聯想微機系統1套；
11. A4幅面HP激光打印機1臺；
12.光電角度傳感器1只
13.信號變送器1只
14.數據采集卡1只
13. 測力傳感器R2、R8（量程：0-50KN、）各1只
14. 測控軟件1套
四、主要技術規格
1. 沖擊能量 ： 300J
2. 標度盤刻度范圍及分度值： 0-300J 每小格分度值 2J
3. 擺錘力矩： M300=175.7356 N.
4. 擺錘預揚角： 150°
5. 擺軸軸線至打擊中心的距離： 750 mm
6. 較大沖擊速度： 5.2 m/s
7. 試樣支座跨距： 40 mm
8. 試樣支座端部園弧半徑 ：GB/T3808-2002 R1-1.5
9. 沖擊刀刃園弧半徑： GB/T3808-2002 R2-2.5mm R8mm
10. 沖擊刀夾角： 30°
11. 沖擊刀厚度： 16mm
12. 試樣規格： 10×10×55mm
13. 測力傳感器精度： ≤±1﹪FS
14. 角位移傳感器分辨率 0.1°
15. 使用電源： 3相四線、380V、±10％、50Hz
16. 沖擊試驗自動完成，沖擊、舉擺自動完成；
17. 自動顯示沖擊負荷曲線、記錄試驗結果；
18. 曲線：載荷-時間、位移-時間、能量-時間等曲線圖形。
五、基本結構：
儀器化沖擊試驗機由底座、機架、擺錘、標度盤指示機構、傳動機構、掛脫擺機構、預揚角調整裝置，安全防護裝置、電器控制部分及能量測控系統、數據處理系統構成。
數據處理系統由聯想品牌計算機（CPU≥2.0G、內存≥1G、硬盤≥160G、光驅 DVD-ROM、軟驅 1.44M），打印機（A4惠普激光打印機），數據采集卡 進口高性能數據采集卡≥0.25M，載荷傳感器（擺錘試驗機專用傳感器，最大載荷 50kN，精度0.5%，角位移傳感器3600線，精度0.5%以及變送器、軟件等）
六、能量測控系統
儀器化沖擊試驗機沖擊能量測控系統由沖擊測力傳感器、旋轉編碼器、動態變送器、數據采集及軟件分析系統組成
系統工作原理：由角位移傳感器測試出擺錘的予揚角和沖斷試樣后的反揚角，從而得到試驗機的沖擊能量和沖斷試樣后的剩余能量，并提供擺錘在沖擊過程中每個采樣點的速度參數；通過擺錘－次沖斷夏比試樣，測力傳感器測出沖擊過程中試樣所承受的力值變化，并繪制出力—時間曲線圖。通過軟件的分析處理得出力—位移曲線及其它相關的曲線與特征值，以此供用戶推斷試樣的變形及斷裂性質。
七、功能簡介
1. 揚角測控：采用編碼器3600線、分辯率0.1°， 滿足揚角提升角度值精度的確定。在工作過程中可以改變不同的擺錘揚角，為研究不同速度下材料抵抗裂紋擴展的能力提供實驗數據。
2. 試樣承受力的測試：在力傳感器的量程為：0--50KN、精度： ≤±1％FS，響應頻率： ≥100KHz的測量系統中，完成沖擊測力傳感器工作過程的測試，并記錄試樣承受載荷的變化歷程。
3. 數據采集：在測量放大器的頻帶寬為0—100KHz、采樣速率為：≥1.25MHz的范圍內、完成測試工作過程的數據采集。實現力（能量、位移）—時間曲線的繪制。
4. 數據分析與處理：實現關鍵特征點的特征值及相關曲線的顯示與輸出（其中相關曲線4種、特征值24個）。根據所獲取的各種曲線，將沖擊功AK值分成若干個相關特征值；為研究、分析材料斷裂過程的行為，提供相應的數據。
5. 報告生成功能：包括測試環境、主要測試數據及相關曲線， 可以自動生成測試報告，還可按照用戶需要將相關數據導入Word文檔，自己做成測試報告。
6. 數據的存儲功能：生成的測試報告可以保存到EXCEL中，方便用戶進行歷史查詢。
7. 控制功能：本系統可以對試驗機的動作流程進行自動控制，亦可分步操作。
8. 使用能量范圍的判斷：允許在標稱值的10％—90％范圍內進行試驗，越界自動判斷為無效測試。
9. 空打標定：在無試樣的狀態下，測試沖擊試驗機的摩擦阻力及空氣阻力對標稱能量的影響，其檢定操作方式及能量誤差允許范圍應按GB／T3808—2002標準第9.4項的規定執行；全部能量損失：≤標稱能量的0.5％。
10. 試樣韌性斷面率的確定；分析軟件可以滿足ISO 14556標準附錄C中，4個計算韌性斷面率公式所需參數的要求。用戶可根據試樣的不同材質及韌性范圍選擇使用。
標簽：儀器化沖擊試驗儀
