低溫試驗機能夠創造低溫下的環境，進行低溫試驗，確定材料性能。重點在於創造不同的環境溫度， 以實現疲勞循環試驗，如氣彈簧高低溫疲勞試驗機。
基本介紹
- 中文名：低溫試驗機
- 外文名：low temperature testing machine
- 功能：增加了外觀質感和潔淨度。
- 材料：進口高級不鏽鋼，鏡面板。
- 造型：美觀大方
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氣彈簧高低溫疲勞試驗機
動力系統介紹
綜合比較現有氣彈簧疲勞試驗機，對電液（氣）伺服式 、機械式載入方案進行比較分析，本次研發中採用了伺服驅動搭載伺服電動缸的力載入方式進行動力輸出。電動缸是將伺服電機與絲槓一體化的模組化產品，通過內置的絲槓將伺服電機的旋轉運動轉換成直線運動，容易與PLC等控制系統連線，實現高精度運動控制。
高低溫環境實現
本設備的重點在於如何創造不同的環境溫度，以實現疲勞循環試驗。本試驗機自主研發了溫度載入系統：使用瓷片式加熱器進行高溫載入，使用兩級復疊式壓縮制冷機以進行低溫載入。高低溫箱內通過使用循環風機將升溫或降溫後的空氣從入風口送入高低溫箱內，整個過程通過實時調整送風速率及風向控制高低溫箱內的溫度波動度。高低溫箱採用硬質聚氨酯發泡和玻璃棉混合方式以實現溫度場的穩定控制。高低溫環境的控制採用繼電器、接觸器、定時器等對壓縮機、循環風機、瓷片式加熱器等部件進行延時及通斷控制，最終實現高低溫箱內環境溫度的控制。控制中使用閉環 PID 控制方式進行控制。電氣控制系統與下位機 PLC 相連線組成控制系統。
試驗機控制系統介紹
試驗機採用伺服電動缸作為動力執行機構，經計算選型後選擇與之相匹配的伺服電機和伺服單元作為動力源控制動力輸出。試驗機設計中，動力系統為垂直方向安裝，設計中選用相匹配的保持制動器以解決載入部分在重力作用下的定位不準，以及自行脫離的問題。試驗機的開發中，採用位置控制方式通過脈衝序列位置指令來控制電動缸的位置。輸入信號脈衝指令採用符號加脈衝序列方式。試驗機開發過程中選用的伺服單元提供了 “電子齒數”功能 ，通過計算分析後，將電子齒數比設定為1048567/500。試驗機開發過程中，使用浪涌抑制器以及將主迴路電纜與輸入輸出信號分開布置的方式來減少噪聲的干擾。
基於PLC的系統控制
試驗機的開發中，採用西門子 S7-200 小型可程式邏輯控制器 PLC 作為下位機控制單元。採用 LAD 編輯器方式進行程式編寫。經過對系統功能進行分析，得出控制部分所需實現功能及解決方案。疲勞試驗機控制程式主要可分為伺服單元電源控制和疲勞試驗過程控制兩部分。其中疲勞試驗過程控制又可分為通信功能模組、高速計數器功能模組、運動控制功能模組、計數中斷模組、傳送完成模組、接收完成模組等部分。試驗機 PLC 控制流程圖如圖所示。
資料庫與作業系統
試驗機開發中採用 ACCESS 資料庫與 Lab-view 混合編程方式實現作業系統編寫。經過系統分析，將試驗機作業系統所需實現的功能分為基本信息管理模組、試驗人員管理模組、數據採集處理模組、通信參數設定模組、環境溫度控制模組、手動載入模組以及自動疲勞試驗模組。上位機與下位機採用 RS485 串口通信方式採集試驗數據及傳輸控制指令。作業系統中通過 ACCESS 資料庫軟體建立數據表格，用於分別存儲試驗人員信息、試驗樣品信息以及試驗數據。
參數列表
選型
型號 | CLM-DW-GD(J)W-100 | CLM-DW-GD(J)W-225 | CLM-DW-GD(J)W-500 | CLM-DW-GD(J)W-800 | CLM-DW-GD(J)W-010 |
工作室尺寸 D×W×H | 450×450×500 | 500×600×750 | 700×800×900 | 1000×800×1000 | 1000×1000×1000 |
外形尺寸D×W×H | 1020×880×1580 | 1070×1030×1825 | 1130×1370×1975 | 1570×1230×2125 | 1570×1430×2125 |
總功率 | A:3.5KW、B:4KW、C/D:4.5KW | A:4.2KW、B:5.3KW、C/D:6KW | A:5.2KW、B:6.2KW、C/D:7.5KW | A:7KW、B:10KW、C/D:11KW | A:10KW、B:11KW、C/D:15KW |
性能指標
溫度範圍 | A:-20℃~130℃ B:-40℃~130℃ C:-60℃~130℃ D:-70℃~130℃ |
濕度範圍 | 30~98% R?H |
波動/均勻度 | ≤±0.5℃ /±2℃ |
溫度偏差 | +2%、-3%R?H |
升溫時間 | -20℃~100℃約35min -40℃~100℃約45min -70℃~100℃約55min |
降溫時間 | 25℃~40℃約55min 25℃~60℃約65min 25℃~70℃約80min |
溫濕度運行控制系統
控制器 | 進口微電腦溫濕度集成控制器（溫度直接顯示百分數） |
精度範圍 | 設定精度：溫度±0.1℃、濕度±0.1%R?H，指示精度：溫度± 0.1℃、溫度±0.1%R?H |
溫濕度感測器 | 鉑金電阻?PT100Ω |
加熱系統 | 完全獨立系統，鎳鉻合金電加熱式加熱器 |
加濕系 | 外置隔離式，全不鏽鋼鍋爐式淺表面蒸髮式加濕器 |
除濕系統 | 採用蒸發器盤管露點溫度層流接觸式加濕器 |
供水系統 | 加濕供水採用自動控制且可回收余水，節水降耗 |
製冷系統 | 全封閉風冷單級壓縮製冷方式/原裝“泰康”/全封閉風冷複選壓縮製冷方式 |
循環系統 | 耐溫低噪音空調型電機，多葉式離心風輪 |
