试验机的基本常识
测力仪，拉力机，硫化仪
我们通常所见的试验机实际应叫做材料试验机，它是一种用来验测各种材料式部件的机械物理性能的仪器。
试验机的概述
1．定义
1．1试验机概念和用途试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器。
1．2试验机的种类：试验机的种类很多，有多种不同的分类方法。按照传统分类方法可以分为金属材料试验机、非金属材料试验机、测力仪，拉力机，硫化仪
试验机、振动台和无损探伤机等五大类。 1．2．1材料试验机的分类：
1．2．1．1按用途分类:测定机械性能用试验机和工艺试验用试验机
1．2．1．2按加荷方法分类:静负荷试验机(静态)和动负荷试验机(动态)
1．2．1．2．1静态试验机主要包括：测力仪，拉力机，硫化仪
1．2．1．2．2动态试验机主要包括：疲劳试验机：动静万能试验机、冲击试验机等
1．2．1．3按测力方式分类:机械测力试验机和电子测力试验机
1．2．1．4按控制方式分类:手动控制和微机伺服控制试验机
1．2．1．5按油缸位置分类:油缸上置式和油缸下置式试验机
1．3材料试验
1．3．1材料的机械性能
1．3．2.材料试验：机械性能试验、物理实验、化学实验。
1．3．3材料的机械性能试验：
1．3．3．1测力仪，拉力机，硫化仪
又称测力仪，拉力机，硫化仪 材料试验机的分类方法很多，常见的有：
a)按照出力源的类型分主要有电机、液压、气动、电磁等几种；
b)按测量结束的指示类型分主要有数显、指针；
c)按试样所受有载与时间的关系主要有：静太机和疲劳机。
d)按控制方式分主要有开环控制(手动控制)和闭环控制(自动控制)
对于闭环控制等觉的控制类型有：速度控制、载荷控制、变形控制、位置控制。
e)按用途分主要有通用机测力仪，拉力机，硫化仪
专用机。
专用机的种类很多，如：水泥测力仪，拉力机，硫化仪
、红砖压力机、线弯曲疲劳机、软忧机、电瓷弯扭机、卧拉等等，远平衡机，远三轴、振动台。
f)试验方法与试验机
一般来说试验机只有两种：运动方向(或受力方向)，种是拉，一种是压，我们通常所见的拉、压、弯、剪、剥、撕、穿、磨损等等，这种对试样而言的。 开环控制
闭环控制
五、检测分档与控制分档
检测分档：可分提高测量的灵敏度，解决大管理站称小物的问题。
控制分档：用来解决精确“定位”的问题，同时也解决测量精度的问题
六、档放大与量程分档的关系
这是两个不同的概念，但又相互关联。
分档放大是指测力仪，拉力机，硫化仪
放大器的一个局部参数，而量程分档是指试验机的一个对部特性参数
对用户而言后者有实际的含义，而前者并不需要用户关注。
七、D/A、A/D转换器
D/A----数字量转换的量
A/D----模拟量黑心数字量
数字量比如：一杯黄豆，你可心用多少粒豆子来数出它的多少，但数量总是1、2、3、4、……n
关于“码”的概念：原码、反码、补码、ASCⅡ格雷码。
关于“数制”的概念：10进制、二进制、16进制、BCD码。
传感器：将各种被测量转成电信号的设备。
1、常见传感器：载荷传感、变形规、位移传感器、压力传感器、温度传感器(热电偶、热电阻、半导体温度传感器)压差传感器、鎏量传感器等。
2、压电晶体载荷传感器、光栅、磁栅、测力仪，拉力机，硫化仪
(增量式、绝对式)等。
前运行时为模拟传感器、后运行时为数字传感器。
按测量材料分为: 金属类试验机,非金属类试验机
按功能分为:测力仪，拉力机，硫化仪
,万能试验机,冲击试验机等 由于夹具结构的特殊性,对一种夹具,有时我们很难确定它到底更适合哪种试样，通常从以下三点来判断：
1、夹具是否使用方便、安全。
2、夹持是否可靠，不能有打滑现象。
3、做试验过程中，试样断点好。数据离散性小。(即试样不断钳口、钳口内、平行段或标距外)
而有几种类型的材料，有与本身的特性及适用的环境特殊，目前为止，解决的办法并不多
1、钢丝、钢绞线由于试样硬度高，内部结构相对松散，在拉伸试验过程中受力不均匀，夹持试样的钳口易磨损等原因，夹具一直未得到好的解决。过去是夹铝箔来做，一次试验就耗费四片铝箔，浪费太大。采用了喷涂金刚砂的拉力试验机夹具，打滑问题解决了，但断口位置始终未能理想，10根试样只能成功一半左右。
2、对于变形量大的材料由于变形过大，所以夹持困难，夹具的设计也是一个难点。
3、对于需要在高温环境下做的试验，涡街流量计夹具的要求也很高，既要耐高温，又要不变形，体积要小，所以一般的试验机厂家来说，也是很难搞定的事情。
4、对于批量大，高频率的试验来说，国外普遍采用全自动夹持，对与国内试验机厂家来说，还是个新的课题
5、对与成品及半成品的检测，需要的夹具则是五花八门，如何个性化满足客户要求，对所有试验机厂家来说，都是一个挑战。
系统配置
1．试验机主机
（a）全数字伺服控制驱动器
全数字伺服控制电机
（b）高精度世铨传感器10kN
(c) 高精度丝杠副
（c）光电式位移传感器
（d）同步带减速系统
2．Finetest微机控制控制器
3．Finetest试验机控制软件
4．标准拉伸附具
标准压缩附具
5．品牌计算机（选配）
2、主机台： 测力仪，拉力机，硫化仪
，按照不同层次客户需求主要分为以下三种：
微机控制单臂电子式拉力试验机数显电子拉力试验机微机控制门式电子拉力试验机
那么，我们该选择一台什么样的橡胶拉力试验机来做橡胶拉伸试验呢？
一、首先该明白：按照相关标准，我们需要的数据是什么？一般来说，橡胶的拉伸试验需要求取以下几项或七项的参数
1.试样拉伸至断裂过程中出现的最大力值（拉伸强度）；
2.试样断裂时的力值（断裂强度）；
3. 屈服点对应的力值（屈服点拉伸应力）；
4.试样拉伸到给定伸长率时的力值（定伸应力）；
5.试样拉伸至给定应力时的伸长率（定应力伸长率）；
6.屈服点对应的伸长率（屈服点伸长率）；
7.试样断裂时的伸长率（扯断伸长率）。
二、根据以上所测参数的要求。橡胶拉伸试验过程中需要跟踪的数据有两项：拉力力值和标距变化量。
所以用于测试橡胶拉伸性能的橡胶拉力试验机必须满足以下四个要求：
1.大行程。
由于橡胶在拉伸时变形量很大，尤其是乳胶制品，伸长率有可能高达1000%以上。所以在橡胶试样断裂之前，必须保证夹持器有足够的行程。
2.高精度及高频率的数据采集。
拉伸橡胶不需要很大的力，拉力测量范围不需要很大，所以需要力值的精度较高。一般要求测力仪，拉力机，硫化仪
能够求取小数点后两位以上精度的力值。此外由于检测橡胶拉伸性能需要拉伸过程中的数个拉力值，而拉伸试验又不可重复，所以即时准确记录每个试验段的拉力力值对于试验成败起着非常重要的作用。
3.准确的标距测量和记录装置（如图）。
试样标距的测量是计算橡胶伸长率的重要数据，所以橡胶拉伸试验中拉力试验机必须准确地测量试样的应变量，并即时地记录下来。
4.可以准确描述应力－应变曲线的装置。
拉伸试样中的拉力值和标距之间有着密切的联系，例如：试样的定伸应力需要测量试样拉伸到给定伸长率的力值，而定应力则需要测量试样拉伸到给定应力的标距。试验完成后，准确的应力－应变曲线可以再现试验过程，并清晰的反映每个试验段的数值，便于计算试验要求的项目
三、试验人员橡胶拉力试验机选型参考
综合上述，试验人员按以下方法选择一台合适的橡胶拉力试验机
1.试验机 行程范围。
普通标准厚度试样（1、2、4型哑铃状试样的厚度为2.0±0.2mm，3型试样的厚度为1.0±0.1mm）断裂时的标距一般都在1米以内；特殊厚度试样，如医用橡胶手套的试样，断裂时标距有可能超过1米。所以夹具移动范围一般在1米到1.5米之间，这样可以适合各种橡胶试样的拉伸试验。要实满足这一要求并不困难，一般的橡胶拉力试验机的机械传送部分均可以满足。
2橡胶拉力试验机 拉力测量和记录装置。
拉力试验机的拉力测量和记录装置主要由两种：机械仪表式和传感器式。机械仪表式拉力测量装置主要依靠拉伸过程中的反作用力，通过弹簧、砝码等机械传送装置带动仪表盘上的指针转动标示拉力值，并利用传统的记录仪记录力值－时间曲线。机械仪表式拉力试验机价格便宜，但其性能却无法达到橡胶拉伸试验的要求，它只能单独处理拉力值，无法记录细微变化的拉力值，并将拉力值和试样标距有效地联系起来。装有适当精度拉力传感器的拉力试验机则可以精确记录每一时刻的拉力值，并通过相关程序进行处理、计算，以满足橡胶拉伸试验的要求。
3.试验机 标距测量和记录装置。
橡胶的标距测量是拉伸试验中的一个重要环节，直接影响到试验的准确性。现阶段标距测量方法主要有两种：手动测量和自动测量。 手动测量就是在夹具移动杆边竖直设置一根标尺和两根可在竖直方向上移动的水平标距杆，拉伸试验时，靠目力观察试样上标距的变化，手动控制两根标距杆，使之与试样上的标距同步，同时记录标距杆在标尺上的移动距离。手动测量的误差非常大：其一，目力观察试样标距会引起一定的偏差；其二，靠手动移动标距杆始终无法准确跟踪试样标距变化；其三，试验人员一边移动标距杆，一边很难记录标距值，更无法在试验结束后准确描述应力－应变曲线。
相比较自动测量标距更有利于对橡胶拉伸性能的检测。许多拉力试验机的自动标距测量装置采用接触式传感器即时测量标距的变化，传感器移动装置的安装位置主要有两种：①安装在夹具上；②试样上。将移动装置安装在夹持器的传感器有一定的局限性。由于橡胶的弹性变形非常大，夹持器的移动距离和试样标距的变化值有很大的差距，所以安装在夹具上的标距传感器比较适合检测弹性变形非常小（如金属材料）试样的拉伸性能，而不能用于检测橡胶拉伸性能。
另一种安装方式是在夹具移动杆边竖直设置一根光栅尺和两根可在竖直方向上移动、带有小夹子的水平标距杆（俗称：大变形）。这种传感器的安装方式和上面所说的手动测量的使用原理是一致的，只是将标尺改成光栅尺，将手动操作改成由试样带动标距杆移动。安装在标距上的传感器适用于金属或标准厚度橡胶试样的拉伸试验，因为拉伸这些试样时的力值较大，带动标距杆移动的力值与之相比很小，虽然会对试样有一定影响，但不足以影响整个试验的成败。
但橡胶拉伸性能检测中有一些特殊试样就不能采取接触式传感器进行标距测量，例如医用橡胶手套试样。橡胶手套的主要成分为天然乳胶，拉伸试验过程中所用的拉力值比一般的橡胶制品小，同时GB7543－1996《橡胶医用手套》中规定拉伸性能试验的试样是直接在橡胶医用手套成品上直接裁取的，所以裁取下的试样厚度很小，大约只有0.2mm左右，这样厚度的乳胶试样只需要很小的力值就可以将试样拉伸很长。所以采取接触式标距测量方式对试样拉伸试验会产生很大的影响，影响原因如下：其一，接触试样的标距杆的自重会将试样向下扯，影响拉力测量；其二，标距杆的夹持对被夹持部位的拉伸有一定的影响，使其不能自由拉伸。
采取非接触式视频引伸计就可以避免上述这些问题，采用摄像的方法对标距的变化进行跟踪就是其中一个方法。试样背景采用黑色粗糙不反光材料（如黑色粗糙绝缘胶布），将标距部分（即两条标距线之间的部分）用对比度高的涂料涂色（若试样颜色较浅则标距用黑色颜料涂满，若试样颜色较深则标距用白色颜料涂满），将摄像头采集的图像输入计算机，调整对比度，使标距边界在计算机上可清晰辨别。在拉伸过程中通过计算机对采集到的图像进行处理，对标距线进行跟踪，实时测试标距值。这种测量方法不仅可以准确地测量出每一时刻的标距值，还不会影响到橡胶的拉伸过程。
试验步骤
1.启动程序;
2.点击弹出的欢迎界面使消失，如果弹出“串口初始化成功!”则进入第3部,如果弹出“串口初始化失败!”则点击菜单栏中的“参数设置－>串口选择－>COM1”,如果再次弹出”串口初始化失败!”则点击菜单栏中的”参数设置－>串口选择－>COM2”,依此类推,直至弹出”串口初始化成功!”;
4.点击菜单栏中的“参数设置－>初值设置”,设定初始值为需要的值;
5.点击菜单栏中的“参数设置－>测试材料”,然后在弹出的对话框中选择已编辑好的材料,或可以点击”修改”修改当前选中的材料的信息,或是点击“添加”,添加一个新的材料,在弹出的对话框中输入要测试的材料的信息后点击“确定”退出;
6.点击菜单栏中的“参数设置－>测试方法”,然后在弹出的对话框中选择已编辑好的测试方法,或可以点击”修改”修改当前选中的测试方法,或是点击“添加”,添加一个新的测试方法,在弹出的对话框中输入要使用的测试方法后点击“确定”退出;
7.设定好了材料信息和实验方法后就可以点击“开始”键启动测试了;
8.测试过程中不要点击任何按钮,直到材料断裂或是达到停机条件自动停机；如果没有达到自动停机条件停机，也可按“测试”或是“停止”按钮结束测试。
9.试验结束后，将弹出是否保存结果对话框,如果需要保存则点击“确定”并输入文件名后保存本次测试数据.
10.测试完成后可点击主界面上的“测试结果&定制报表”选项页中的“报表设置”按键设置报表;
11.设置好报表后如果连接有打印机则可以点击“打印”键将报表打印出来. 一、 盐雾试验机的使用环境要求
1、 设备周边必须有600mm以上的空间。
2、 设备周围的温度要保持在15℃～30℃之间。
3、 设备无阳光直射或其他热源直接辐射
4、 设备周转无强烈气流，当周围空气需强制流动时，气流不应直接吹到箱体上。
5、 设备周围无高浓度粉尘及腐蚀性物质。
6、 设备使用电源电压的波动≤±10%。
二、 盐雾试验机使用注意事项
1、 设备运转之前请确认电源的连接。
2、 自动供水系统之确认。
3、 供气系统之确认。
4、 隔绝水槽密封之确认。
5、 排气孔检查。
6、 配制盐溶液时，请使用分析纯级NaCl和蒸溜水或去离子水配制，并做到即配即用。
7、 每次试验结束后，应切断电源、气源、水源，避免设备长时间处于带电待机状态。
三、 盐雾试验机日常维护保养
1、 每次试验结束，建议用清水清洗干净设备试验箱体（包括：喷雾室、盐溶液室、预热水槽及密封水槽），以保持设备的清洁。
2、 每次试验中或试验结束，标准计量杯之溶液应及时倒掉并清洗，以免盐溶液结晶体累积，影响沉降量的计算。
3、 清洁箱体内时，请注意：
（1）、温度传感器之被护层的保护。
（2）、玻璃过滤器和玻璃喷嘴的保护（切不可用针或任何硬物去疏通过滤器或喷嘴）。
试验机通常具有多种分类方式。按照功能和用途，可以分为物理性能试验机和化学成分试验机。物理性能试验机主要用于测量材料的机械性能，如拉伸、压缩、弯曲、剪切等，以及产品的工艺性能和内部缺陷等。而化学成分试验机则主要用于测量材料的化学成分。
另外，试验机还可以根据测试对象的不同进行分类，如金属材料试验机、非金属材料试验机、力与变形测试仪器、包装件与工艺性能试验机、平衡机、振动台以及无损检测仪器等。每种类型的试验机都有其特定的应用领域和测试方法。
在操作试验机时，需要注意安全和正确性。应按照试验机的操作规程和说明书进行操作，并定期对试验机进行维护和保养，以确保其准确性和可靠性。同时，对于不同的测试对象和测试要求，需要选择合适的试验方法和参数，以获得准确的测试结果。
总之，试验机是材料性能测试和产品质量评估的重要工具，其应用广泛且功能多样。了解试验机的基本常识和分类方式，有助于更好地选择和使用试验机，以满足不同领域和行业的需求。
