JLY系列液压式压力试验机数控装置介绍

1：  引言
    目前国内水泥厂及有关企、事业单位．绝大  多数都采用普通的液压式压力试验机，由操作  人员手动操作进行水泥抗压强度的检测。由于  难以按照国标要求控制加荷速率，因此测定的  水泥抗压强度误差大，由此而引起的水泥厂与  用户之间的纠纷屡见不鲜；另一方面人工记录、  计算试验数据和填写统计报表也不符合科学管  理的要求，容易产生误记、误算，乃至人为修改  试验数据等情况。随着我国水泥产量的迅速增  长和对水泥质量检测要求的日益严格，改变水  泥压力强度检测技术的落后情况就成为一个迫  切需要解决的课题。
    近年来出现了两种新型的全自动压力试验  机，一种是采用螺旋加压的机械式全自动压力  试验机；另一种是采用比例调节阀的油压式全  自动压力试验机。前者受到电机——机械调速  比例的限制，试块测定速率慢，工作效率低，而  且价格比较高；后者则存在着加荷速率控制精  度较差的问题。特别是考虑到若将全国水泥厂  及有关企、事业单位已有的数万台普通油压式  试验机废弃不用而全部改用新机种，则不仅是  极大的浪费，而且实际上由于资金等问题也难  以实行。
    鉴于上述情况，根据国家建材局质量管理  部门和全国水泥质检中心的要求，中国建筑材  料科学研究院北京建隆自动化技术有限公司开  展本项研制工作，并于1995年7月研制成功  JLY系列液压式压力试验机数控装置，包括双  阀数显和双阀屏显、单阀数显和单阀屏显4种  规格。现将其工作原理、主要特点和技术指标以  及试验结果作一介绍。
2压力试验机数控原理及构成
    JLY系列液压式压力试验机控制装置采用了压力传感器测压、数控机对阀门开度进行数控调节的工作原理，由30t压力传感器、快慢升速切换传感器、数控微机、阀门数控调节器构成。图1为双阀型控制器的构成简图。
    待试块放好后开动油泵，按下数控微机启动键，数控微机通过阀门调节器迅速关闭油压机的回油阀门，并同时打开送油阀使之全开，压台带着试块快速上升，当试块上升到接近上压板的某一预定距离时，升速切换传感器动作，数控微机立即减小送油阀开度，压台低速上升，使试块缓慢而平衡地与压板接触。一旦试块与上压板接触，压力传感器即感受到压力一信号并高速采集加压试块的压力信号并送入数控微机，经放大测定，迅速计算出加荷速率并与设定值相比较，根据差值通过阀门调节器对送油阀开度进行高精度数字控制，使加荷速率达到设定值，从而达到恒应力加荷的目的。试块破损后，压力传感器信号值瞬间跌落，微机判断加压过程终止，记录并打印出最大压力值，同时关闭送油阀，打开回油阀，迅速卸荷，完成一次检测工作周期。
    以上为双阀（送油阀和回油阀）油压机的工作过程。单阀油压机的工作过程更为简单，此时回油阀与送油阀合成一体，打开送油阀时，回油油路自然关闭，即开始加压过程，试块压破后关闭送油阀，回油油路自然打开，即可迅速卸荷，因此可省掉回油阀控制器及相应的控制电路。
    在对水泥试块进行压力测定之前，必须首先甩标准测力计对压力传感器进行压力标定，数控微机中设有标定专用程序，用户根据说明书要求，可以方便地进行压力标定。
3主要特点及技术指标
3,1主要特点
    (1)数控阀门调节精度高。阀门调节精度达o．02，从而保证了加荷速率的控制精度和试块抗压强度的准确性。
    (2)安装简便，改造工作量小。不需要改动路和机械部件，只须卸下阀门手柄，换装上阀门调节器，同时将压力传感器及配套垫板放在压台上，安装和调节好升速切换传感器，接线通电即可投入运行。
    (3)压台可快速升、降，试块测定速率快。每一组6个试块的测定时间不超过lOmin。    (4)微机显示加压过程和压力示值的同时，保存了原有的压力机表盘，显示直观。
    (5)通用性强。无论哪个厂家生产的压力试验机均可方便地用本装置  造或配套。   
3.2主要技术指标
    (l)压力测定准确度在士1%之间。    (2)可在≥0.5kN/s的加荷速率范围内实现恒应力加荷。加荷速率的控制精度优于国际规定值。
4试验结果的考核
    用本装置对济南试验机厂19 82年出厂的1台YE-30型双阀压力试验机进行了改造，并对改造后的试验机进行了一系列考核试验，主要结果如下。
4.1压力测定的准确性、重复性
    用YⅡ-300型o．3级标准测力计，按液压试验机国标，重复三次加压过程，加荷速率为ikN/s，每次加压过程由O-300kN，中间选择5个测量点，本装置压力示值与测力机示值的对比结果见表1，图2为典型的对比曲线图。    上述结果表明，所有测量点的各次测定误差均不超过士1%，每个测量点的重复误差也均不超过1%，完全符合国标规定的要求。  ．4.2加荷速率控制精度    根据国标要求的测定方法，对水泥试块加压，加荷速率设定值为5kN/s．图3为典型的加压试验曲线，实际测得的结果如下：
    测速起始点压力(kNj    30
    测速终止点压力(kN)    200
    测定时间(s)    34.9
1  加荷速率设定值(kN/s)    5．O
    加荷速率实测值(kN/s)    4，87
    误    差( kN:/s)    0.13
    允许误差(kN/s)    O，50
    上述结果表明，实测的加荷速率误差远小于标准规定的允许误差。
4.3水泥试块抗压强度的测定准确度
    对若干组不同种类不同龄期的水泥试块，用本设备测定其抗压强度，与国家水泥检测中心的西德全自动标准压力机的测定结果作了对比试验，每组对比试块为18个（9个标准试块经抗折试验后成为18个试块    上述试验结果表明，本设备的测定值与国  家水泥质检中一的的西德全自动标准试验机测定  值的误差，远小于国标规定的5%（同一实验
  室）和7%（不同实验室）的允许误差值。
  5结语
    考核试验结果表明，用JLY型液压式压力  试验机数控装置改造的液压试验机，其各项技  术指标均达到或超过了国标规定的技术要求，  同时具有安装简便、通用性强等特点，适合于将  普通液压试验机改造成全自动试验机的要求，  也可与普通液压试验机产品相配套组成新型的  全自动试验机。(http://www.51yaliji.com)