材料试验机测控系统用户手册V11.0

PAGE 第1页 上海力华科技有限公司 TM2100用户手册目录TOC\o"1-3"\h\z\t"样式标题二级+段前:7.8磅段后:7.8磅,2"1简介 11.1主要用途及使用范围 11.2主要功能特性 21.3正常工作条件 21.4主要规格及技术参数 22下位机液晶屏操作指南 22.1开机后直接进入测试界面 22.2测试参数设置界面一 32.3测试参数设置界面二 42.4测试参数设置界面三 42.5查看界面 42.6系统参数设置界面一 52.7系统参数设置界面二 62.8测试的过程 63上位机软件操作指南 73.1联机 83.2校准 83.3初值设置 93.4编辑试品信息 103.5编辑测试方法 113.6报表设置 123.7Word报表 143.8试验步骤 173.9使用技巧及注意事项 17TM2101材料试验机测控系统用户手册 第17页 俊豪电子仪器有限公司 第22页 1简介1.1主要用途及使用范围本测控系统专为拉力机、压力机、电子万能材料试验机而研制。适用于测定各种材料在拉伸、压缩、弯曲、剪切、撕裂、剥离、穿刺等状态下的力学性能及有关物理参数。1.2主要功能特性本测控系统核心器件采用金钜JUI公司最新型超高精度24位AD，采样速率400次/秒时全程不分档分辨率为100000分度。并采用3点校准技术进一步提高精度，使力量采集精度达到国家一级标准。位移无误差正负计数。高清晰大屏幕蓝色LCD显示屏（240×64点阵），直接输入试验参数，全中文操作界面层层提示，用户无需操作手册即可轻松操作。另外还可通过RS232串口与PC机通讯，配上专用的豪华版测控软件，实时显示力－位移、力－时间、位移－时间、应力－应变等曲线，自动计算最大力、屈服力、平均力、最大变形、屈服点、弹性模量等参数，并具有灵活的报表编辑和打印功能。0~6V电压输出方式控制变频电机实现无级调速，另还有上升、停止及下降继电器输出可用于控制直流电机或气动、液压等动力装置。定载荷功能使之非常适用于做为纸箱抗压机控制器.1.3正常工作条件★在0～55°Ｃ范围内；★相对湿度不大于80%；★电源220±10%VAC,频率50Hz；★远离强电磁干扰。1.4主要规格及技术参数★力分辩力：1/100000，采样频率400次/秒；★力精度：示值的±0.1%(20～100％FS)；★适用的力传感器类型：1mV/V,2mV/V,3mV/V,4mV/V,8mV/V,9.6mV/V；★适用的力传感器量程：1～1000000N★位移分辨力：由机械系统和光电编码器决定,一般可达0.001mm；★位移测量精度：仪表系统无误差，由机械系统和光电编码器决定；★试验速度：0.01mm/min～500mm/min★速度精度：示值±1%以内；★两个力通道；★两个位移通道；★0～6V电压输出方式输出控制变频电机无级调速；★可选配微型打印机，打印测试结果，并具取点即打印功能；★单次试验，手动10点统计，并自动计算平均值，断裂值（适做剥离、撕裂试验），最多可储存5组；★适配多种光栅编码器，脉冲数范围：100~65535；★单位任意切换：力量：kgf/N/lbf；位移：mm/cm/in；★自动归位功能；★过载保护功能可设定；★定荷重及定位移等多种测试方法。2下位机液晶屏操作指南2.1开机后直接进入测试界面在测试界面时的按键响应:键“1”：切换力单位,N/kgf/lbf(磅).(1kgf=9.8067N=2.2046lbf)键“2”：切换位移单位,mm/cm/in(英寸).(1in=2.54cm=25.4mm)键“3”：保存一个当前的力值和两点位移值,一组测试中最多可以保存10个，最多可以进行5组测试键“4”：进入“查看界面”,查看保存的值和平均值等，进行了多少组测试就显示多少组（最多5组）键“5”：删除当前测试组的数据键“6”：删除所有测试组的数据并使当前测试组回到“测试1”键“7”：即时打印,将当前屏幕上显示的力值和两点位移值打印出来键“8”：打印机走纸130点行,刚好露出所有打印的数据使可方便裁纸键“9”：“回位”,使测试台回归到最近一次按下”置零”键时刻的位置，回位过程中可随时按“停止”键停机，并可再次按“回位”键继续回位；也可按“置零”键停机，但按“置零”键停机后再按“回位”键将不会再回位了，因为按下“置零”键时刻的位置已被作为新的回位参考点了。注意：每按一次回位键，机台回位的方向将变化一次，第一次按回位键机台运动的方向始终与最近一次机台运动的方向相反,另外在回位的过程中按“取消”键“0”：清零当前力、最大力、全程位移和两点位移并准备好测试，注意：在每次测试之前都必须按“置零”键才可开始测试！键“Shift”：切换进入下一组测试，当一组测试完成后可按此键进入下一组测试，最多可以测试5组；键“取消”：返回到“测试参数设置界面”；键“确定”：无任何响应。注意:每次测试准备好后必须按“置零”键才可开始测试,进入测试时屏幕中间的测试组号将闪烁显示,测试完成停机后可按“Shift”键切换至下一组测试.测试完5组后显示内存满,此时需按“置零”或“删除所有”键清零所有测试数据后才可重新开始测试.2.2测试参数设置界面一键“0”：设置初始值的大小，测试时当力值大于此值时位移值自动清零重新开始计算，此后才算真正进入了“测试”状态，此时屏幕中央的“测试X”中的“X”会不断闪烁以提醒用户进入了测试状态，只有在真正的“测试”状态才进行断点比率和断裂的判断键“1”：设置断点比率的值，当测试过程中力值下降到最大力值与断点比率的乘积或是被测材料发生断裂时系统会自动停机，但若将断点比率设为0％，则不会自动停机了，此时必须要依靠手动按“停止”键来停机键“2”：设定测试日期键“3”：按此按键后再按“Shift”键切换测试模式：正常、定载荷、定位移键“4”：如果按键“3”选择的是“定载荷”，则按键“4”设置定载荷值,然后再按“Shift”键切换到另一设置界面设置“定时间”值；如果按键“3”选择的是“定位移”，则按键“4”设置定位移值键“Shift”：切换进入“测试参数设置界面二”；键“取消”：连续按4次进入“测试界面”；键“确定”：连续按4次进入“测试界面”。2.3测试参数设置界面二键“0”：按此按键后再按“Shift”键切换选择“当前力”和“最大力”显示的小数点后的位数；键“1”：按此按键后再按“Shift”键切换选择力值是“拉为正值”还是“压为正值”；键“2”：输入力传感器的量程,任何时刻只要采集到的力值大于此值,则将输出“停机”信号以保护传感器不要过载；键“3”：按此按键后再按“Shift”键切换选择力传感器通道，共有两个力通道“通道1”和“通道2”可供选择，这方便了需要使用两个不同量程的力传感器的场合；键“4”：系统参数设置，按下此键后会要求输入密码，输入正确的密码（888888）后进入到“系统参数设置界面”，这里的参数都是只对试验机制造厂家开放的非常重要的数据，试验机用户不可轻易修改；键“Shift”：切换进入“测试参数设置界面三”；键“取消”：连续按4次进入“测试界面”；键“确定”：连续按4次进入“测试界面”。2.4测试参数设置界面三键“1”：设置试验速度值，即按“上升”、“下降”键“2”：设置按“回位”键时机台移动的速度值键“3”：按此按键后再按“Shift”键切换选择是否在每次测试完成后让机台马上自动回位；键“4”：设定使用次数限制，会先要求输入密码，输入正确的“超级密码”或“使用次数更改密码”后进入使用次数设定。若设为0，则表示无任何限制，若设为其它值，则在达到此测试次数后控制器将无法再正常测试了，而必须再次进入将之修改为0或是更大的值。此功能主要用于给客户有限次数的试用机器或是促使客户付清余款，当客户付清余款后只需将“使用次数更改密码”告诉客户，并告之将使用次数限制设为0则就又可以正常使用了；键“5”：修改“使用次数更改密码”，会先要求输入密码；键“Shift”：切换进入“测试参数设置界面一”；键“取消”：连续按4次进入“测试界面”；键“确定”：连续按4次进入“测试界面”。2.5查看界面键“0”键“7”：打印当前显示的测试组的数据键“8”：打印所有已测试的测试组的数据键“9”：“－”键“Shift”：“＋”方向切换显示不同的测试组；键“取消”：返回到“测试界面”；键“确定”：返回到“测试界面”。注意：只能查看已经完成测试的测试组的数据，但刚开机没有做任何测试时可以查看第一测试组的数据。2.6系统参数设置界面一键“1”键“2”：直接修改校准点2对应的力值；键“3”：直接修改校准点3对应的力值；键“4”：直接修改校准点1对应的AD值；键“5”：直接修改校准点2对应的AD值；键“6”：直接修改校准点3对应的AD值；键“7”：按此按键后再按“Shift”键切换选择力传感器通道，共有两个力通道“通道1”和“通道2”及一个引伸计通道“通道3”键“8”：按此按键后再按“Shift”键切换选择力传感器灵敏度值，共有“1.0mV/V”、“2.0mV/V”、“3.0mV/V”、“4.8mV/V”、“9.6mV/V”键“Shift”：切换进入“系统参数设置界面二”；键“取消”：返回到“测试参数设置界面”；键“确定”：返回到“测试参数设置界面”。力值校准的过程：本测试仪采用了3点校准法来拟合传感器的非线性度以进一步提高精度。校准过程如下：按7键选择好需要校准的通道后，首先必须校准“零点”，在“系统参数设置界面一”中按键”1”，然后使力传感器不承受任何重物并在屏幕上输入0.000,然后按“确定”键，即校准好了第一个点“零点”；此时系统会自动切换到“校准点2”，往力传感器上放入砝码并在屏幕上输入砝码的质量（单位为kg），待砝码稳定后再按“确定”键即校准好了第二个点；同理再校准第三个点，也可只校准2个点，当校准完第2个点后若不想再校准第3个点了，则只需按一下“取消”键即可退出校准模式，然后再按“确定”键退回到“测试参数设置界面”注意：如果校准全部3个点，则校准过程中加砝码的重量必须依次增大，而且加砝码过程中屏幕上最上一行显示的AD值也必须一直变大，如果发现加砝码时AD值在减小，则需要将力传感器的两根信号线的接线调换；如果只校准2个点，则没有此限制。另外，对于已校准好的机子最好能将校准数据（上图中的2～6项）记录下来，这样如果以后的使用过程中误操作修改了校准数据，只需将记录的数据重新输入即可恢复正常，不需再重新用砝码或校准仪校准。2.7系统参数设置界面二键“0”：最大最小速度设置。设置开放给客户的可设置速度范围，当客户设置的“试验速度”或“回位速度”超过此设置的最大值或是小于最小值时则分别自动变为最大值和最小值；键“1”：位移系数设置，此值为旋转编码器每250个脉冲对应的位移值(例如:若丝杠螺距为5mm,编码器线数为1000,则位移系数为250÷1000×5=1.25mm)；键“2”：零值力设置，它是为防止力值为0时的飘移而设置的，当实际采集到的力值小于此值时则认为它是0键“3”：校准密码更改键“4”：按此按键后再按“Shift”键切换选择控制电机的继电器的输出类型，有“点动”和“保持”可供选择。“点动”输出时“上升”、“下降”和“停止”继电器均在每次触发时闭合并延时约1s后松开。“保持”输出时“上升”和“下降”继电器均在每次被触发时闭合并一直保持，直到按“停止”键才松开，而“停止”继电器则仍然是每次触发时闭合并延时约1s后松开键“Shift”：切换进入“系统参数设置界面一”；键“取消”：返回到“测试参数设置界面”；键“确定”：返回到“测试参数设置界面”。2.8测试的过程 1．接上电源，开机，进入到“测试界面”； 2．按“取消”键退回到“测试参数设置界面”进行如下参数的设置（如需更改）；2．1按“3”键选择测试模式，若为“定载荷”则输入定载荷值；若为“定位移”则输入位移值2．2按“0”键设置初始值的大小，用户可根据被测试材料的特性估计此值，一般不能为设为02．3按“1”2．4按“2”2．5按“Shift”键两次切换到“测试参数设置界面三”；2．6按“1”2．7按“2”2．8按“3”注:以上设置顺序可任意更改。2．8按“确定”或“取消”键进入“测试界面”；3．按“上升”或“下降”键调整机台到合适位置，将被测试品放入夹具；4．当夹持好被测试品后按“0”5．按“上升”或“下降”键进行拉伸或压缩试验；6．当力值大于“初始值”后屏幕中央的“测试1”中的“1”将闪烁显示，表示已进入了“测试状态7．测试过程中可按“3”键进行取点保存，按一次保存一个值，一组测试中最多可保存10个，屏幕的右下脚的“存储x”8．如果连接了微型打印机，测试过程中可按“7”键进行即时打印，将当前屏幕上显示的“当前力”和“两点位移”9．测试过程中若发生材料断裂或是达到断点比率则机台会自动停止（将断点比率设置为0％时是特例，不会自动停机），表示本次测试完成。另外也可按“停止”键手动停机，完成本次测试；10．可按“9”键回位，使机台回到第5步按下“011．可按“4”键进入“查看界面” 11．1按“0”键切换显示“平均值”页面和“保存值” 11．2如果已进行了多组测试则可按“Shift”键“＋方向”切换显示不同测试组的数据；11．3如果已进行了多组测试则可按“9”键“－方向”11．4可按“7”11．5如果已进行了多组测试则可按“8”11．6按“取消”或“确定”键退回到“测试界面”；12．可按“Shift”键进入下一组试验，屏幕中下方将显示“测试2”13．可随时按下“5”14．可随时按下“6”注意：同一测试组不可以进行两次测试，否则将会发生覆盖和重叠。如果前一次测试的数据作废，希望用同一测试组重新测试，则在测试开始前必须先按“5”键删除其一次的测试数据，然后再按“0”键置零后开始测试。3软件操作指南3.1联机 检查串口线已连接好后使下位机电路板上电，打开上位机软件，弹出的对话框如果提示“串口初始化成功！”则表示上下位机已正确连接，反之如果提示“串口初始化失败！”则表示未连接成功，造成此错误除需检查硬件连线外也可能是因为串口号不对，可点击如下菜单尝试其它串口号： 注意：必须在断电的情况下插拔串口，否则有可能烧坏串口。3.2校准 打开菜单“参数设置－>传感器校正”，输入正确的密码后弹出如下界面：继电器输出模式：可选择“保持”或“点动”。“保持”指上升或下降继电器输出时一直吸合直到停止输出；“保持”指上升或下降继电器输出时只是输出一个约1秒钟的短信号，即继电器输出时吸合并延时1秒钟后就自行断开；载荷零值：当力值小于此值时就被认为是0，这可防止在没有加载任何载荷时的零飘；位移系数：此值为旋转编码器每250个脉冲对应的位移值(例如:若丝杠螺距为5mm,编码器线数为1000,则位移系数为250÷1000×5=1.25mm)；最大转速：限制了用户能操作的最大速度；最小转速：限制了用户能操作的最小速度；断裂去点数：当判断到材料断裂后,有可能曲线会有“拖尾现象”,去除点数即可除去“拖尾”,一般取值范围为0~20；滤波点数：对力值进行软件滤波的点数,点数越多,则力曲线将越平滑,但反应速度也会相应变慢,一般取值范围为3~50；安装模式：选择“上升压缩”还是“上升拉伸”，此处决定做拉伸试验时机台移动的方向；设置好以上参数后可点击“校正”按钮进入校准界面：首先点击上图中的“20kg”下拉列表框选择即将要校准的通道，然后在传感器没有放入任何砝码的情况下点击“gain1”前面的小圆圈，弹出如下界面：再往传感器上放入砝码并将砝码的质量输入“gain1”下方的空格中，然后如果点击“OK”按钮则完成了两点校准法的校准，如果点击“next”按钮则将进入第3点的校准，如此最多可进行6点校准，也可随时点击“放弃校正”按钮放弃本次校准。 注：经实验发现，一般进行3点校准就能达到非常好的精度了，除零点外，在传感器量程的5％和80％处各再校准一点。3.3初值设置 打开菜单“参数设置－>初值设置”，弹出如下界面：力传感器通道：可以为每台试验机配备多只不同容量的力传感器，每只传感器对应一个通道分别进行校准，测试时更换了传感器后只需选择相应的通道即可，请用户勿轻易更改此项设置。报警载荷：当采集到的力值大于此值后停止继电器将输出使机台停止运动，一般将此值设置为当前使用的传感器的量程。初始载荷：只有当采集到的力值大于此值后才开始采集位移值，此时才认为是测试的真正开始。载荷正负：此选择项决定了测试时显示的力值的正负方向,根据用户习惯自行选择。位移正负：此选择项决定了测试时显示的位移的正负方向,根据用户习惯自行选择。3.4编辑试品信息 打开菜单“参数设置－>测试材料”，弹出如下界面：点击“添加”或“修改”可以添加一个新的试品或是修改已定义的试品，弹出如下对话框：编辑好试品信息后点击“确定”保存。3.5编辑测试方法 打开菜单“参数设置－测试方法”，弹出如下界面：点击“添加”或“修改”可以添加一个新的测试方法或是修改已定义的测试方法，弹出如下对话框：编辑好测试方法后点击“确定”保存。选择需要的测试方法后点击上图中的“退出”按钮退出。3.6报表设置 打开菜单“历史纪录－报表设置”，弹出如下界面：“测试信息”选项页包含了测试报表的公共信息，用户可自行修改为需要的信息。“测试信息说明”表中两个“？”夹着的字母代表了它右边的信息的值，用户可直接取用。例如上图的测试信息表中“测试日期：”右边填写的是“？L？”，这样计算机的当前日期就会自动被取用去替代“？L？”。点击“测试结果公式”选项页，如下图所示：在“测试项目”一栏中输入名称；“单位”一栏中输入单位，如果单位为“N”，则“公式”一栏中的计算值会随着测试力单位的变化而自动跟随变化，若是其它值则不会，参数表中所有力的单位均为kgf，位移的单位均为mm；“公式”一栏中输入计算公式，计算公式的全部代号均必须由下方“参数说明”表中的字母和运算符号“＋，－，*，/”及括号“（）”组成。设置好报表后点击“确定”保存。另外也可点击“Word模板”来编辑Word样式的报表。设置好报表后可按“打印”按钮打印出报表。也可按“输出Word报表”输出Word形式的报表。3.7Word报表 利用Word报表用户可灵活方便的设计出各种样式的报表。要使用Word报表时用户的电脑中首先必须安装有Word软件。Word报表的设计步骤为:1.首先定义Word报表的模板;2.选择要使用的Word模板;3.输出报表. 在“报表设置”界面中点击“模板x”下拉列表框选择一个模板，然后点击“Word模板”将弹出选择的模板，例如默认的“模板1”一个Word模板实际上就是一个普通的Word文件，客户需要做的是按照自己的报表要求事先定义好此文件的格式。此模板中有3种数据会被来自试验机测控软件的数据替换掉，其余数据保持不变。第一种数据为两个问号夹住的中文词，如上图中的“？客户名称？”等，如果两个问号夹住的中文词和测控软件中测试信息说明表（见下图）中的词一模一样，则其将会被软件中的数据替换掉。 第二种会被替换掉的数据为Word模板中的表格，其将会被“测试结果公式”中设置的测试结果数据替换掉。 第3种会被替换掉的数据为曲线图。模板中是直接看不到曲线图的存在的，但可以通过点击菜单“插入”“标签”来查看或更改曲线图的位置，如下图所示：将弹出如下对话框：点击上图中的“定位”键可定位当前测试曲线的位置，如需更改曲线的位置，则先将鼠标点击到将要插入曲线的地方，然后点击上图中的“添加”键即可。 制做好一个Word模板后点击“另存为”，然后取一个不同的名称保存在“WordTemplate”目录下。可以制做不限个数的Word模板保存在此目录下，输出时只需选择需要的模板即可，非常方便。 选择需要的Word模板后点击“输出Word模板”按钮即可将输出Word文档样式的报表，如下例所示：输出Word报表后得到的Word报表文件就是一普通的Word文档，不再与测控软件有任何联系，可以对其进行修改、拷贝、保存、打印等操作。 注意：输出Word报表时软件将会先关闭当前一切已经打开的Word文档。每次输出Word报表时最好将已经打开的Word报表文件先关闭掉，否则有可能会弹出报错对话框。3.8试验步骤1.启动程序;2.点击弹出的欢迎界面使消失，如果弹出“串口初始化成功!”则进入第3部,如果弹出“串口初始化失败!”则点击菜单栏中的“参数设置－>串口选择－>COM1”,如果再次弹出”串口初始化失败!”则点击菜单栏中的”参数设置－>串口选择－>COM2”,依此类推,直至弹出”串口初始化成功!4.点击菜单栏中的“参数设置－>初值设置”,设定初始值为需要的值;5.点击菜单栏中的“参数设置－>测试材料”,然后在弹出的对话框中选择已编辑好的材料,或可以点击”修改”修改当前选中的材料的信息,或是点击“添加”,添加一个新的材料,在弹出的对话框中输入要测试的材料的信息后点击“确定”退出;6.点击菜单栏中的“参数设置－>测试方法”,然后在弹出的对话框中选择已编辑好的测试方法,或可以点击”修改”修改当前选中的测试方法,或是点击“添加”,添加一个新的测试方法,在弹出的对话框中输入要使用的测试方法后点击“确定”退出;7.设定好了材料信息和实验方法后就可以点击“开始”键启动测试了;8.测试过程中不要点击任何按钮,直到材料断裂或是达到停机条件自动停机；如果没有达到自动停机条件停机，也可按“测试”或是“停止”按钮结束测试。9.试验结束后，将弹出是否保存结果对话框,如果需要保存则点击“确定”并输入文件名后保存本次测试数据.10.测试完成后可点击主界面上的“测试结果&定制报表”选项页中的“报表设置”按键设置报表;11.设置好报表后如果连接有打印机则可以点击“打印”键将报表打印出来.3.9使用技巧及注意事项◆可点击“历史纪录->打开记录”调出以前保存的测试数据来进行分析,还可点击“历史纪录->添加记录”。调入多条曲线同事显示在主窗口中以方便用户比较,并可同时打印出来.◆可点击“全屏显示”或“局部放大”等对当前显示的曲线进行分析.◆可点击主窗口中显示的力单位和位移单位来进行单位切换.◆测试方法中的停机模式中的“组合方式”指当3个条件中的任意一个满足了时就立即自动停机.◆如果按“测试”时，发现机台运动方向不对，可通过调整“参数设置－>传感器校正”页面中的“安装模式”选择项来解决。◆力和位移等校准数据保存在“c:\ProgramFiles\TM2100试验机测控软件\data\”目录下的“Advanced_Setting.ini，Calibration.ini，Calibration”三个文件中,在机子校准好后最好能将这3个文件备份下来,这样下次重装软件后只需要将它们拷贝到“c:\ProgramFiles\TM2100试验机测控软件\data\”目录下去覆盖原文件即可以不需要重新校准了。◆定载荷测试模式时当达到设定载荷后机台停止，当载荷下降到小于设定载荷后机台却不能再次启动，这时可加大“初值设置”中“减速速度”的值。因减速速度的值设置得很小时变频器的输出力矩也将变小，当比当前载荷还要小时就不能使机台运动了。◆装有微型打印机时,微型打印机必须上电,如果微型打印机没有上电而将其数据线插在了板子上则会造成液晶屏乱码,无法正常工作。◆接变频器时变频器的保护地必须与主机架短接,否则有可能造成力值和位移值跳动出极大值。3.10附加功能1．软件过期功能：试验机出厂时可为软件设置一试用期限，当试用期到后软件将被锁定，需要输入注册码后才可继续使