塑膠跑道垂直變形性能測試儀

產(chǎn)品簡介

塑膠材料沖擊吸收性能測試儀及塑膠材料垂直變形性能測試儀（以下簡稱塑膠材料性能測試儀），是根據(jù)國際田聯(lián)及國家標(biāo)準(zhǔn)《合成材料跑道面層》（GB/T14833-2011）相關(guān)測試方法,由我公司開發(fā)、生產(chǎn)出的一種由計算機(jī)控制的機(jī)電一體化高技術(shù)產(chǎn)品。

產(chǎn)品參數(shù)

1．垂直變形測量范圍：     0～12mm

2．垂直變形：         0.004mm

3．垂直變形小分辨值：   0.0004mm

4．整機(jī)測量準(zhǔn)確度：       2%（FS）

5．整機(jī)測量重復(fù)性：       2%  

6．力傳感器測量范圍：     0～4900N

7．力傳感器承受力：   7350N（瞬間）

8．力傳感器：         0.3%

9．定位：             0.05mm

10．定位小分辨          0.001mm

11．測試環(huán)境溫度          5～45℃

12．環(huán)境濕度              <80% 

13．電源                  電壓：220V± 10%，50Hz   

功率：50W（不含計算機(jī)）

產(chǎn)品特點(diǎn)

沖擊吸收性能測試儀的測試原理是：使用規(guī)定質(zhì)量的物體從規(guī)定高度自由落到塑膠材料上，測試其產(chǎn)生的沖擊力，并將該數(shù)據(jù)同在相同條件下落到混凝土產(chǎn)生的沖擊力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，從而評價塑膠材料對沖擊力的吸收性能。

塑膠跑道垂直變形性能測試儀的測試原理是：使用規(guī)定質(zhì)量的物體從規(guī)產(chǎn)生的規(guī)定沖擊力的高度自由落到塑膠材料上，測量塑膠材料產(chǎn)生的形變，從而評價塑膠材料的變形性能。

塑膠材料性能測試儀測試機(jī)、控制電路、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、計算機(jī)控制軟件四大部分組成。

控制電路由微處理器、接觸器等器件組成，具有較高的控制。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器由數(shù)據(jù)接口板、16位高高速A/D卡、RS485通信芯片組成，轉(zhuǎn)換速度快、高，能對即使保持幾微秒的傳感器的變化量進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，同時接受計算機(jī)控制軟件的指令，控制測試。

計算機(jī)控制軟件數(shù)據(jù)處理高、人機(jī)界面良好，各種參數(shù)設(shè)置方便。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

 塑膠材料性能測試儀硬件部分由測試機(jī)、控制電路及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器三大部分組成。

一、測試機(jī)及控制電路            

 直線步進(jìn)電機(jī)

                                              測試機(jī)上頂板

電磁鐵                                    導(dǎo)向滑桿

測試機(jī)支架                                           沖擊錘                                                   

沖擊針

測力臺                                                     防落支架                                            

位移傳感器

測試機(jī)水平調(diào)節(jié)螺絲                                                   測試機(jī)下底                                                                 測試試樣

底板水平調(diào)節(jié)螺絲                                                      大底板

圖一、塑膠材料性能測試機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖                                                                             

測試機(jī)結(jié)構(gòu)如上圖所示，直線步進(jìn)電機(jī)用于提起沖擊錘及控制沖擊錘的下落高度；導(dǎo)向滑桿用于保證沖擊錘垂直落下，減少因摩擦阻力帶來的測量誤差。

測試機(jī)水平調(diào)節(jié)螺絲和底板水平調(diào)節(jié)螺絲用于調(diào)節(jié)整個測試機(jī)的水平，從而保證導(dǎo)向滑桿的垂直度。

測試儀控制電路機(jī)箱用于安裝控制電路，機(jī)箱前面板上運(yùn)行指示燈

  及手動/自動、上/下、快/慢選擇開關(guān)等控制開關(guān)；機(jī)箱后面板有線端子

用于連接信號及控制電纜。

    控制電路的作用是：接收計算機(jī)軟件發(fā)送的測試命令，控制直線步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動及電磁鐵的吸合釋放實(shí)現(xiàn)測試過程，并在手動方式下實(shí)現(xiàn)對直線步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動方向及快慢的控制。

 圖二、測試機(jī)控制電路機(jī)箱前面板布置圖

測試儀控制電路機(jī)箱前面板如上圖所示，各個開關(guān)功能如下：

1．上/下選擇開關(guān):手動控制時，可用該開關(guān)控制直線電機(jī)的運(yùn)行方向。 

2． 快/滿選擇開關(guān)：手動控制時，可用該開關(guān)控制直線電機(jī)的運(yùn)行速度，通常在電機(jī)帶動沖擊錘時可采用慢速運(yùn)行，空載時采用快速運(yùn)行。該開關(guān)中間檔位是停止位，可以在手動狀態(tài)下停止直線步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動。

3.手動/自動控制開關(guān)：用于轉(zhuǎn)換直線步進(jìn)電機(jī)的控制方式，開關(guān)處于自動方式時，處于測試狀態(tài)，直線電機(jī)的運(yùn)動命令由測試計算機(jī)控制軟件和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器控制發(fā)出，控制電路執(zhí)行；開關(guān)處于手動狀態(tài)時，可由控制儀表箱控制開關(guān)，手動控制直線電機(jī)的運(yùn)動方向及速度。

4．運(yùn)行指示燈：在待機(jī)狀態(tài)下，該燈閃動表示控制器運(yùn)行正常，測試時該燈將常亮。

    測試機(jī)控制電路機(jī)箱后面有過線接頭，主要是連接信號及電源電纜。

二、測試儀控制器

    測試儀控制器的作用通過轉(zhuǎn)換開關(guān)實(shí)現(xiàn)沖擊吸收或者垂直變形測試功能轉(zhuǎn)換；并通過電源轉(zhuǎn)換開關(guān)和信號轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到相應(yīng)的位置，供給相應(yīng)的控制箱所需的電源，同時將傳感器傳來的信號轉(zhuǎn)換為適合數(shù)據(jù)采集卡采集的信號，傳給計算機(jī)，由計算機(jī)控制軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器內(nèi)裝有數(shù)據(jù)接口板，各種電源，機(jī)箱有前、后面板。

前面板裝有電源開關(guān)及和電源轉(zhuǎn)換開關(guān)和信號轉(zhuǎn)換開關(guān)，其前面板布置示意圖如下：

 圖四、測試儀控制器前面板布置示意圖     

    后面板裝有各種插座與電纜連接，各個插座的功能已用漢字標(biāo)出，其布置圖如下圖。

圖五、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器后面板布置示意圖

     用戶在使用時應(yīng)注意將電源及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換開關(guān)打到同一測試一邊，否則會造成操作失誤！

產(chǎn)品操作規(guī)程

塑膠材料性能測試儀的儀器調(diào)試主要是測試機(jī)的水平調(diào)節(jié)。

由于測試儀在測試時采用沖擊錘自由落下，為了避免摩擦力對測試數(shù)據(jù)的影響，所以要求導(dǎo)向滑桿盡量垂直與地面。在測試機(jī)加工時，導(dǎo)向滑桿與測試機(jī)下底板保持良好的垂直度，所以只要將測試機(jī)下底板水平調(diào)好，就能保證導(dǎo)向滑桿的垂直度。

1.底板的調(diào)節(jié)

將測試機(jī)的底板放在測試儀安裝位置，用扳手松開底板固定螺母，根據(jù)水平尺指示水泡位置（水泡偏向的一方位置較高）。用扳手調(diào)節(jié)地板支撐螺絲，直到水平尺指示水泡在中間位置。

2.下底板的調(diào)節(jié)

在測試機(jī)底板調(diào)節(jié)好后，需再調(diào)節(jié)的測試機(jī)的下底板，用扳手松開底板固定螺母，根據(jù)水平尺指示水泡位置（水泡偏向的一方位置較高）。用螺絲刀調(diào)節(jié)地板支撐螺絲，直到水平尺指示水泡在中間位置。

3.測試標(biāo)準(zhǔn)高度調(diào)節(jié)

出廠時沖擊吸收測試儀的55mm及垂直變形測試儀的1500N的高度均以調(diào)整完成，用戶不需自行調(diào)節(jié)，除非有本公司技術(shù)人員在現(xiàn)場可進(jìn)行校正。

使用方法

1.連接好計算機(jī)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與控制儀表箱、控制儀表箱與測試機(jī)的連接電纜。將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的電源及信號轉(zhuǎn)換開關(guān)分別打到將要測試的性能，打開數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器電源開關(guān)（控制儀表箱的電源由數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器提供）。

2. 如沖擊錘已在較高的位置（如不在，將控制儀表箱的控制方式切換為手動，用手動方式提升沖擊錘到合適的高度，提升完畢，將控制方式打到自動），將防落支架挪入沖擊錘下。（注意：此步驟千萬不可忘記 ） 

3．提起測力臺兩邊的耳朵，輕輕向上提起（注意：由于測力臺各部件配合緊密，如向上提起時阻力較大，不可硬提，而應(yīng)將耳朵放下，用手向下按幾下測力臺頂部，再向上提前）。提起高度以能抽出舊試樣為宜。

4．將新試樣放入測力臺下。

5．移開防落支架，再檢查一下數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換開關(guān)是否都在將要測試的性能一邊、相應(yīng)的控制儀表箱的控制方式是否在自動、控制儀表箱的運(yùn)行指示燈是否正常閃動、防落支架是否移開等，檢查無誤后就可進(jìn)行測試了。

二、測試軟件的使用方法

1．測試軟件的安裝

通常測試儀配備的計算機(jī)已裝好測試軟件和密鑰軟件，并在計算機(jī)桌面上建立好測試軟件的快捷方式，無需用戶安裝。用戶如在使用過程中意外損壞測試軟件，可將附帶的光盤上的（或向本公司索取）測試軟件，拷貝到用戶建立的目錄下并在桌面上創(chuàng)建快捷方式，并將從本公司得到的密鑰軟件拷到同一目錄下。

     注意：密鑰軟件是本公司為維護(hù)本公司知識產(chǎn)權(quán)和合法權(quán)益而設(shè)計的保密控制軟件。有使用期限制版軟件的用戶不要修改計算機(jī)的系統(tǒng)時間，否則不管是否已到使用期，測試軟件自修改系統(tǒng)時間起只能再使用十次，本公司視該行為是惡意違約，該類用戶向本公司重新索取密鑰軟件時，本公司將視情況要求經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償或提前付清貨款。建議用戶在建立測試軟件目錄時，不要建立在與操作系統(tǒng)軟件相同的硬盤區(qū)上（一般是C盤），以防止需格式化硬盤時丟失密鑰軟件。測試軟件損壞的用戶向本公司索取密鑰軟件時，應(yīng)提供原密鑰軟件（不管密鑰軟件是否損壞）供本公司測試，以確定用戶是否有違約行為。

2．測試軟件的使用

   鼠標(biāo)左鍵雙擊桌面上測試軟件的圖標(biāo)，打開軟件會出現(xiàn)以下軟件界面。

軟件界面分為功能菜單區(qū)、測試曲線、測試數(shù)據(jù)顯示區(qū)和測試結(jié)果區(qū)（垂直變形測試儀與垂直吸收測試儀開始畫面相同，只是內(nèi)容不同）。

a.功能菜單使用說明

功能菜單區(qū)有通信設(shè)置、參數(shù)設(shè)置和測試結(jié)果查詢?nèi)齻€功能。

參數(shù)設(shè)置是出廠時設(shè)置各傳感器量程的，用戶不要隨意更改。

測試結(jié)果查詢是供用戶查詢以往測試結(jié)果的。

通信設(shè)置的作用是：用戶根據(jù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器接在計算機(jī)接口，設(shè)置通信接口，軟件上有COM1～COM4四個口可選。通常數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是接在COM1口上的。在用戶選好接口并點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕后，功能菜單區(qū)會再出現(xiàn)一個“查找儀表”的功能菜單，該菜單是用于計算機(jī)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器建立通信聯(lián)系的，點(diǎn)擊該按鈕后，如數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)通信良好時，測試軟件會出現(xiàn)以下界面：

    如果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與計算機(jī)通信不成功，將顯示“儀表查找失敗”用戶可再試幾次，如果還不成功，用戶可檢測相應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的電源轉(zhuǎn)換開關(guān)是否打到要測試的性能那邊及控制儀表箱的運(yùn)行指示燈是否正常閃動。以及控制儀表箱與計算機(jī)通訊模塊連線是否良好。

    功能菜單區(qū)將會出現(xiàn)儀表測試、儀表校準(zhǔn)等三個功能菜單（另一個功能菜單垂直吸收與垂直變形的不同。垂直吸收測試儀的是對地力測試；垂直變形測試儀的是沖擊力測試）。

    儀表測試是測試儀對應(yīng)的測試功能（吸收或變形）。

    儀表校準(zhǔn)是在用戶認(rèn)為本儀器測試有誤差，并且有權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)測試后標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)據(jù)時，可以校準(zhǔn)本測試儀的測試數(shù)據(jù)，本儀器采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)，校準(zhǔn)公式如下：

                         Y=KX+b

    式中Y為準(zhǔn)確值（即為用戶認(rèn)定的權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)樣品測試值），X為本測試儀測量數(shù)據(jù)，K，b為修正系數(shù)。在用戶只有一個標(biāo)準(zhǔn)值時，用戶可根據(jù)自己的測試經(jīng)驗(yàn)，確定K=1或b=0，來修正另一個參數(shù)。當(dāng)用戶用兩組準(zhǔn)確值，修正測試值時，很容易得到K值：

K=（Y1-Y2）/（X1-X2）

帶入任何一個標(biāo)準(zhǔn)值就可得到b值。改值的計算都由計算機(jī)軟件自動完成，使用該功能需要用戶名和密碼。提醒用戶注意的是國家標(biāo)準(zhǔn)允許的垂直變形的1500N的力正負(fù)誤差100N，這就可能造成測量的垂直變形的數(shù)值與權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)有一定的差值，采用校準(zhǔn)功能時應(yīng)慎重。

垂直吸收的對地力測試菜單是用來測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的對地標(biāo)準(zhǔn)力的，由于用戶一般沒有標(biāo)準(zhǔn)的混凝土樣塊，以及儀器在出廠測試均經(jīng)過混凝土樣塊修正的因素，建議用戶不要使用該功能，除非用戶有兩塊標(biāo)準(zhǔn)測試試樣可以采用儀表校準(zhǔn)功能重新校準(zhǔn)測試儀。使用該功能需要用戶名和密碼

 垂直吸收的沖擊力測試菜單是用來測試標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的1500N標(biāo)準(zhǔn)沖擊力的，使用時測力臺下放置隨混凝土樣塊或鐵板測試1500N標(biāo)準(zhǔn)力。儀器將自動多次沖擊混凝土樣塊或鐵板樣塊自動尋找1500N的高度，在1500N正負(fù)60N（國家標(biāo)準(zhǔn)是正負(fù)100N）的范圍內(nèi)確定1500N的高度，確定完成后，由用戶確認(rèn)是否保存該高度作為1500N的標(biāo)準(zhǔn)高度。

由于出廠時的1500N是通過大量實(shí)驗(yàn)得到的，一般高于該測試結(jié)果，建議用戶不要輕易使用該功能，如用戶使用該功能時不慎產(chǎn)生錯誤高度，用戶可使用恢復(fù)出廠默認(rèn)值恢復(fù)出廠設(shè)置。使用該功能需要用戶名和密碼

 b．?dāng)?shù)據(jù)顯示區(qū)

    數(shù)據(jù)顯示區(qū)有峰值顯示和曲線顯示兩個區(qū)域。在測試過程中曲線顯示區(qū)的上部，將顯示測試的進(jìn)程情況。如“次測試開始”、“次測試結(jié)束”等。

    用戶可以點(diǎn)擊儀表測試按鈕，進(jìn)行測試。在測試完畢后，曲線顯示區(qū)將顯示四次測試每次測試的數(shù)據(jù)曲線，峰值顯示區(qū)顯示四次測試的峰值。

C.數(shù)據(jù)處理區(qū)

    計算機(jī)根據(jù)四次測試結(jié)果，自動舍棄一個偏離平均值得數(shù)據(jù)，取剩余三次數(shù)據(jù)，自動計算出三次平均值，得出測試結(jié)果（測試結(jié)果已經(jīng)

過修正系數(shù)修正，為終結(jié)果）。

用戶可根據(jù)需要保存測試結(jié)果，在保存結(jié)果對話框內(nèi)，用戶可在測試

材料和備注一欄寫入相應(yīng)的信息供日后查詢之用。保存的結(jié)果不但記錄了

測試結(jié)果，還詳細(xì)的記錄了測試時間等輔助信息，并可長時間保存。用

戶也可通過測試結(jié)果查詢對話框，刪除不需要的測試結(jié)果記錄。

產(chǎn)品保養(yǎng)

塑膠材料性能測試是智能化儀器，需要日常維護(hù)部件很少，主要是維護(hù)部分是儀器的機(jī)械部分。

儀器中的的測量力臺的各部件配合緊密同時要滑動自如，為保持滑動自如、同時為防止部件生銹需要定時添加潤滑油。如長時間不使用，應(yīng)采用機(jī)用黃油作為潤滑劑，以保持儀器部件表面覆蓋潤滑油。

儀器中間的滑桿及直線軸承也定時添加潤滑油，以保持滑桿的光滑。

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