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常用机电式装置的负载能力从几十到数十万牛顿。规格越大,成本就越高。无论是单柱式还是门式,测试塑料zui常用的仪器 是立式台顶装置。相同原理适用于卧式仪器,它们主要被转用至利用机械手连续处理试样的自动化工艺中。立式仪器占地较少,也较易于操作。
有着较低的受力程度和较低的成本。它们负载能力为5000牛顿。门式电子拉力机的机架负载能力可达5000 至1000000牛顿。负载单元也为一定zui大的力而被分级,这个力应当适合于电子拉力机机架和试样。例如,放在1000牛顿机架的 100牛顿负载单元能进行拉力达100牛顿的测试。负载单元的能力不应当超出试样估计的断裂负载太多,否则会破坏测量准确度。
以重量计,测试数克的东西要使用天平,数十公斤的东西要使用磅秤,如果使用磅秤测试几克的东西,误差会有几倍,失去了测 试的意义。
塑料测试中被zui为普遍使用的仪器是机架负载能力在1000至5000牛顿的。对于填充和增强型塑料,经常需要机架负载能力为20000牛顿的仪器。
如果用户想购买一台负载能力远远超出需要的仪器,将不仅要付出更多的现金,牺牲部分精度,而且还要在测试时间方面有 所支出。较大型的仪器运行得较慢。例如,机架负载能力为5000牛顿的仪器通常以100mm/min的速度运转,而500000牛顿的仪器以 20mm/min的速度运转。
单柱式还是门式?
需要多少的zui大负载根据所测试的材料之类型而定,并且是在决定选择单柱式机还是门式的时候要考虑的重要问题之一。还 要考虑是否需要一个在受控温度下测试用得上的环境分隔间。门式装置较高,能让较大的试样和较大的加热柜被插入到支柱之间。如果你将对泡沫进行任何的压缩测试,因为试样往往很大,一般需要门式装置。
门式仪器较为硬实,所以在测试过程中挠度是单臂的二分之一。zui后就是成本上的差别。单柱式电子拉力机价格可能只是 20000-30000元,而门式的款式通常价格范围在30000至60000元之间。这些价格只是仪器的。电脑型的需要电脑成本,夹具又是另 外一笔分开的成本,安装与培训也是如此。如果需要特殊温度的加热腔,它一般售价在8000至20000元之间。
软件上的进展
电子拉力机在机电方面的设计相对成熟。新进展是在控制软件上的。*的电脑软件提供了更高的生产力和度,并较容 易被使用。这些软件增多了一定程度的可重复性,这是以前不曾有的。
对于搞科研的用户来说,不能只是依赖于在断裂点的读数,科研人员现在可以通过物性测试来发现发生了什么。在断裂 前材料是否伸长了或者变形了?它的变形是否与应力成比例?答案能有助于他们评估材料、确定安全裕度和更好地模拟终端使用。对于一般企业,则不需要这些数据。
新电脑软件使测试、数据收集、分析、报告输出、数据储存和恢复都能自动完成。使用者能让仪器在一定负载速率下运行, 系统将自动调节横梁的速度。
新软件也令使用者能通过位置感应器获得测试过程中张力的真实值,感应器测量出横梁已经移动的距离。试样长度变化 除以其原始长度就得出了自动应变结果。新软件也能实现更换感应器时负载单元的自动核对与校准。它“阅读”负载单元上的电子件,并建立起参数,不再需要以前由操作者完成的机械式修正。
数据采集较快的较新软件能更为地获取负载峰值,并在较高速下或负载波动时更为详细地检查。典型的数据采集速度约为50hz,(每秒钟读数50次),尽管取样速度可以达到5khz。 驱动的电子拉力机比那些已经用了10多年的带数字控制板的仪器更为便宜。电脑新款式有着较简单的控制,经常不用具
有图表式读取的数字显示器。基于微型电脑的电子拉力机现在驱动着整个操作,因不用数字显示器和一些电子元件,从而能把成 本弄下来。
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