电子试验机测控系统使用说明书

电子试验机测控系统

 

 

 

 

 

使

用

说

明

书

 

 

 

 

章 概述

1.1 功能概述

该测控软件适用于电子机对各种材料进行拉伸、压缩、弯曲等各种试验。该软件可用于WinXP、Win7等多种操作系统，可根据《GB/T228.1-2010金属材料室温拉伸试验方法》、《GB/T7314-2005金属材料室温压缩试验方法》、《GB/T232-2010金属材料弯曲试验方法》标准进行自动数据分析，也可以人机交互，进行手动分析。该测控软件自主研发，可以根据用户反馈信息不断进行完善、升级。

1.2 主要功能

该测控软件用于电子试验机进行各种金属及非金属的试验，按照相应标准完成实时测量与显示、数据处理、结果输出等各种功能。

主要功能、特点描述总结如下：

• 实时测量与显示试验力及峰值、位移、变形等各信号；
• 实现了力-变形，力-位移等多种试验曲线的实时屏幕显示，可随时切换观察，曲线的放大与缩小非常方便；
• 具备试验参数的计算机存储、设定等功能，调零、标定等操作都从软件上进行，各参数可方便的进行存储；
• 采用人机交互方式分析数据。处理方法满足应用广泛的《GB/T 228-2002金属材料室温拉伸试验方法》要求，可自动计算弹性模量、屈服强度、规定非比例伸长Rp0.2、断面收缩率等各种性能参数，也可人工干预分析过程，提高分析的准确度；
• 可自动记录、保存试验全过程的数据曲线；
• 实现了试验力和变形的数字调零、自动标定，方便了操作，提高了机器的可靠性；
• 数据采用数据库管理方式，自动保存试验数据和曲线至数据库，保证了数据的完整性和统一性，便于用户查询和管理；
• 多种报表输出方式，功能强大的报表编辑功能，用户可以按照自己的要求在极短的时间内编制出任何格式的试验报告；
• 开放的试验标准接口，可以根据用户需要添加试验标准；
• 具备过载保护自动停机功能，并可以自动判断试样断裂，自动停机；
• 包含多种闭环控制方式，用户可以使用“程序编辑器”灵活定制特定的控制程序。

• 根据用户要求不同，上述功能会有增减或调整改变。

1.3 软硬件要求

• 各品牌PC机、笔记本，SVGA彩色显示器（推荐使用1366*768显示分辨率），鼠标。
• 各种打印机。
• 操作系统为WindowsXP/Win7/Win8/Win10操作系统

1.4适用范围

• 适用于微机控制电子试验机
• 其它

 

 

第二章 安装与卸载

2.1 软件安装

点击【安装程序.exe】打开安装窗口，如下图所示：

 

根据需要安装相应的软件，软件默认安装在D:\program files\路径下；

2.2 启动程序

用鼠标点击【开始->程序->电子试验机测控系统.exe】，或直接双击桌面上的【电子试验机测控系统.exe】图标，即可启动系统程序。

2.3 退出

用鼠标点击主窗口菜单中的【退出】，程序会提示是否退出，选择”是”即可退出系统。

2.4 卸载

打开控制面板，选择“添加/删除程序”，在程序列表中选择“电子试验机测控系统”，然后选择“卸载”，即可安全、快速地删除，或者用鼠标点击Windows【开始->程序->电子试验机测控系统->卸载 电子试验机测控系统.exe】，可以直接卸载系统软件。

 

第三章 操作使用指南

3.1 主窗口

主窗口(如图1)是程序的控制中心，负责管理各个功能窗口，进行试验、数据处理、程控编辑都在这个界面里。它包括主菜单、数字显示面板、曲线显示面板、数据处理面板和监控面板五个部分，如下图所示。

 

3.2 主菜单

 

3.2.1 系统

 

• 通信设置：设置计算机和控制器的通信连接，设置完IP后，可以点击测试连接；

 

• 选择通道：分别选择力、变形、位移等传感器的连接通道；

 

• 选择力传感器：可以匹配4个力传感器，并分别设置增益和量程；

 

• 选择引伸计：可以匹配4个引伸计，并分别设置增益和量程；

 

• 试验回放：
• 退出：退出系统软件。

3.2.2 设置

 

• 系统参数：设置系统运行参数、数据分析参数、曲线采集周期、过载保护启用、分析结果显示等：

• “系统”页

 

• 【自动提示摘除引伸计】：设置是否自动提示摘除引伸计，一般要选中此项。它有三个字选项，可以任意选择组合，只要有一个达到条件，就弹出自动提示摘除引伸计窗口；

• 当变形达到  mm时，选中此项则当引伸计变形达到设置数值时，就弹出自动提示摘除引伸计窗口；
• 当力值达到  kN时，选中此项则当力值达到设置数值时，就弹出自动提示摘除引伸计窗口；

• 【破型判断->力值下降  kN】：设定破型判断条件，当力值从峰值下降设定力值时认为完成试验；
• 【破型判断->力值下降超过峰值的  %】设定破型判断条件，当力值从峰值下降设定的百分率时认为完成试验；
• 【试验结束自动移到下一个试样】：当数据板中打开了一批试样记录后，试验结束后，系统自动切换到下一条记录；

•  “分析”页

 

• 【规定塑性点计算】：提供三种方法计算规定塑性变形点，图解法、逐点逼近法和滞后环法，并设置两个规定塑性变形点和规定总延伸点；
• 【选取弹性段标志点】:

计算Rp开始力值点，设定开始点，避免出现计算错误。该值的设定需要根据经验预先判断试样的屈服力，只要设定该值在屈服力以下即可；

选取弹性段的P1和P2点，这两个点的选择可以影响试样的弹性模量和规定非比例延伸的计算数值；

• 【力值超过 kN时，开始计算屈服点】：达到设定值时开始计算屈服点，避免计算错误；
• 【自动计算大力总延伸率Agt】：设置是否有系统根据位移来自动计算Agt，若系统没有安装编码器，可以取消本项设置，用手动来计算Agt；
• 【摘除引伸计后，使用位移量代替变形，使曲线完整】：摘除引伸计后，系统将自动选择光电编码器的位移量进行数据分析；
• 【屈服不明显时，使用Rp值代替下屈服】：当试样没有明显的屈服点时，软件自动使用规定非比例点代替下屈服点；

•  “曲线”页

 

• 【曲线采集周期】：设置试验采样点的采样周期。缺省设置为200ms。“曲线采集周期”不应设置的过小，否则会记录过多不必要的重复点，而且占用很多系统资源；
• 【内部稳定系数】：对传感器进行稳定控制；
• 【提示整理数据库】：达到设定值，软件提示要求整理数据库。

•  “保护”页

 

• 【过载保护】：当试验力超过设定值或超过量程时，系统将自动进入过载保护，切断试验机电源，以保证试验机和试验人员的安全。

•  “控制”页

 

• 【预紧】：设置预紧速度和预紧力；
• 【复位】：设定复位速度和破型后是否自动复位；
• 【速度档位】：设置控制面板上的控制档位数量和档位值。

• 启动界面：设置用户自定义启动界面，如图：

 

• 【背景图片路径】：要显示的背景图片；

• 用户管理：如图：

 

• 试验标准：选择要使用的试验标准，试验标准可以根据用户需要进行定制。

 

3.2.3 标定

 

• 力传感器标定：用更高一级的试验机或者测力环标定传感器，首先选定标定点数，系统默认是3个标定点，个点默认为零点，然后设定其他标定点，当测力环的示值达到设定标定点时，按下【标定】键，自动切换到下一个标定点，当所有标定点都标定完成后，按下【确定】键保存标定值，如图：

 

如果有某个标定点超差，可以单独标定该点，而不会对其他点产生任何影响。

• 变形标定：标定方法与力传感器标定一样，不在赘述。
• 位移标定：标定光电编码器，在标定之前首先点击【清零】按键，将编码计数清零，然后设定标定点，拉动光电编码器到设定标定点单击【标定】按键，标定完成。

 

• 速度标定：标定伺服电机的运行速度；

 

• 控制参数整定：设定电机的速度控制参数以及力、变形控制PID参数，这部分参数整定非常重要，如果设置的不对，试验机就不能正常的控制，控制参数整定方法详见3.4.6 控制参数整定。

 

• 手控盒：设置按键的控制速度和按键定义。

 

• 导出config文件：将已经标定好的配置文件导出到备份文件夹，当重新安装软件时可以导入备份文件，避免重新标定；
• 导入config文件：从一个备份好的ini文件将标定好的标定数据导入到系统中。

3.2.4 工具

 

• 报表编辑器：用户可以使用报表编辑器新建、编辑自定义报表，使用方法详见3.4.4报表编辑器。
• 整理数据库：导出当前系统数据的试验数据。
• 试验标准生成器：编制或修改试验分析标准，详见3.4.5 试验标准生成器

3.2.5 帮助

 

• 查看帮助：打开帮助文档
• about：显示板卡ID和注册码，完成系统注册。

3.2.6 退出

退出测控系统软件

3.3面板

3.3.1 数字显示面板

 

 

• 取引伸计：当计算出Rp0.2后，必须将此按键按下并取下引伸计，如果设置了自动提示摘除引伸计，系统将自动按下该按键。如果在【系统参数】设置中选择了【自动选择位移替代变形】，系统直接将位移信号作为变形值，从而构成一个完整的力-变形曲线，便于数据分析。
• 显示负荷测量值，点击【试验力---600kN】，可以弹出修改单位窗口修改力值的单位；
• 显示峰值，重新开始后峰值自动清零；
• 显示变形测量值；
• 显示位移测量值，右键菜单可以选择是否使用位移；
• 显示试验持续时间；
• 清零按键。
• 在数字窗口点击右键，将弹出菜单相应的菜单。如点击【显示设置】后出现显示设置窗口，可以设置该数字窗口的背景颜色、字体颜色和显示精度：

 

（9）档位选择，如果选择了显示档位，则显示当前设置档位；

（10）是否启用引伸计或编码器测量变形和位移。

3.3.2 曲线显示面板

 

• 选择显示曲线类型，分为八种曲线：

 

• 曲线编辑按钮，其功能分别如下：

• ：图标选择模式，可以点击数据分析点并拖动光标，修改分析数据；
• ：曲线移动模式，可以拖动绘图区间移动整个曲线；
• ：横坐标放大
• ：横坐标缩小
• ：纵坐标放大
• ：纵坐标缩小
• ：框选放大曲线；
• ：适应显示曲线；
• ：单独打印曲线图片；
• ：排列打印多条曲线
• ：显示/隐藏分析点设置及设置分析点名称；
• ：在文本文件中显示试验数据；
• ：试验回放。

• 曲线显示区，实时显示试验曲线，试验结束后显示分析点。
• 切换曲线显示模式

 

• 【显示未计算出的点】和【设置坐标】：当没有计算出上屈服、下屈服、Rp0.2等点，而用户又希望手动修改这些点，可以在曲线窗口里右键点击【显示未计算出的点】来显示所有分析点，然后手动选择合适的点；用户可以单击【设置坐标】来设置自适应坐标还是固定坐标。

3.3.3 数据处理面板

 

• 系统控制按键：

• ：快速新建一条空的数据记录；
• ：选择不同的试验标准，打开相应的数据处理面板；
• ：重新计算分析数据，可以选择是否对结果进行修约；
• ：当打开多条记录时，退回上一条记录；
• ：当打开多条记录时，前进到下一条记录；

• 数据处理按键：

• :新建报表，可以单个或批量新建报表，详见3.4.1 新建记录；
• ：打开报表，从数据库中提取已有记录，详见3.4.2 打开记录；
• ：保存当前记录到数据库中；
• ：保存所有打开的记录到数据库中；
• ：将当前记录保存为TXT文件；
• ：清除当前记录，数据库中的数据并不删除；
• ：清除所有打开的记录，数据库中的数据并不删除；
• ：删除当前记录，同时一并删除数据库中的数据记录，请谨慎使用；
• ：删除所有打开的记录，同时一并删除数据库中的数据记录，请谨慎使用；
• ：打印报表，可以打印单个报表和批量打报表，详见3.4.3 报表打印；
• ：浏览所有打开的记录；
• ：批量打开记录时，上翻、下翻数据记录；

• 试验分析结果

试验结束后，系统自动分析大力、上屈服、下屈服、Rp0.2、弹性模量、断面收缩率、断后伸长率等参数，可以手动分析修改这些参数。

• 开始/停止按键

：设定手动开始试验时，单击开始试验，主程序开始数据采集；

：试验开始后，单击可以停止试验，如果使能了破型判断功能，当破型时系统自动停止试验。

:将横梁复位到零点。

3.3.4 控制板

 

在控制板中，根据需要选择相应的控制方式，在程序控制模式中，可以使用【编程器】编辑定制试验方法。编程器的使用方法详见3.4.7编程器；

3.4 功能详解

3.4.1 新建记录

准备开始做试验时，首先需要根据需要输入必要的试样信息，包括：试样批号、试样编号、材质、试验日期、温度、试验人、试件类型、试样尺寸、标距等。所有的试样信息和测试数据，系统都保存为一个数据库文件，一个试验保存为一个数据文件。

点击数据处理面板上的新建按钮，将弹出新建窗口：

• 试样信息输入区：用户在这里输入试样的一些相关信息，当然，也可以直接打开右边列表中保存的试样模板文件，而不用再一一输入。用鼠标点击模板名称，那么，这个模板所包含的试样内容就会直接填入。填完试样信息后，点击窗口中间的【确定】按钮退出新建窗口，完成一条空记录的创建；
• 成批新建：对于同一批试样，其形状特性都是相同的，不同的只是编号。针对这种情况，系统可以一次产生同种类型(同批号)不同编号的试样信息数据，并填充到数据缓冲区。点击【成批新建】按钮，将出现一个窗口。利用它可以帮助用户提高输入试样数据时的效率；

 

• 新建：新建一条记录
• 成批新建：批量新建记录
• 删除：删除选中的一条记录；
• 全部删除：删除全部记录

 

• 试样模板：用户可以将任何一种试样及其相关信息保存为一个试样模板，这样在下次试验处理同样的试样时，直接打开相应的模板，系统就会将试样信息自动填入；

 

3.4.2 打开记录

 

点击数据板上的【打开】按钮，将出现打开窗口，可以根据选择不同的条件打开试样数据。

3.4.3 报表打印

试验完成后，就可以打印试验报表了。点击数据处理面板中的【打印报表】按键，弹出打印报表窗口，如图所示。

 

• 已经打开的试验记录，可以单击选择一条记录，按下CTRL键后单击记录可以选择多条试验记录。点击记录后的颜色设置按键可以修改每条试验曲线的显示颜色；
• 曲线显示区：显示选定的试验曲线；
• 功能按键：

• ：选择已有的报表模板；
• ：打印预览选定的数据，并可以导出到excel或word中。
• ：报表编辑，单击将打开选定的报表模板，用户可以修改报表的主标题、副标题、页间距、报表结构等参数，但不能修改分析结果的位置，这需要结合报表编辑器来设计。

3.4.4 报表编辑器

点击【工具->报表编辑器】将弹出以下窗口：

 

在这个窗口中，可以实现报表的新建、编辑、预览、重命名、复制、导入以及导出等操作。

选中一个报表，点击【编辑】将打开报表编辑器，可以对选中的报表进行编辑，如下图：

 

用鼠标左键单击文本对象，将鼠标移动至报表编辑区，鼠标变为十字光标和一个虚线框，点击鼠标左键，弹出备忘对话框，输入要打印的数据名称（例如大力：），然后再单击插入运算式。

 

单击插入运算式之后弹出运算式编辑器对话框，双击要插入的试验数据后，自动添加到运算式编辑框中，然后点击确定按钮，备忘对话框中自动添加了“大力”的运算式，单击确定，这样一个要打印的试验数据就设置完成了。