材料试验机是材料力学性能试验必不可少的工具。WD-10型万能试验机可对载荷和形变进行精确测量,并能自动显示当前实验数据的读数,自动记录当前实验曲线等。但是如果我们想储存实验数据.同时对数据进行分析处理或对试验机进行实时控制,试验机本身就无能为力了。对于不了解材料的性质,由于选择材料的不适,得不到直观、理想的曲线,要直观地观察规律,不得不人工重新画图;对于生疏的实验者不容易做到利用从传感器量程,衰减倍数等关系把显示屏读数转换成真实值的工作;对于分析大量实验结果或记录曲线,用人工把记录的图线的数据整理成结果很让人烦恼,而且易于出差错。利用计算机与万能试验机联机,直接采集和处理实验数据,就解决了上述种种问题,而且在查找材料的断裂点与屈服点时,尤为方便与精确。
1.实验数据的采集和处理
1.1系统的组成
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1.2A/D转换卡的技术指标和通道地址说明
因为A/D转换卡是自行制作的.所以有必要对技术指标和通道地址加以说明。

1.3数据采集与处理程序设计说明
我们把万能试验机与计算机通过A/D转换卡联机后,需要编制相应的程序来完成数据采集与处理,下面就这些程序的编制加以说明。
我们首先编制了最基本的采集程序。
在这个程序里我们令累计点数(或者说时间)等于零,即设定初始的采样时间,然后键入需要的采样时间间隔X(最少为1s),再输入采样数据文件名,打开此文件,然后清屏幕,清除功能键指标,并画出坐标系,再接下去设置时间陷井及采样结束跳出的“ESC"键,最后转入采样子程序。
(1)由于A/D转换得到的数据与显示屏读数存在一定关系,我们编制了采样数据与万能试验机显示屏一致的程序。
(2)实验过程中,由力传感器量程,衰减倍数导致显示数据与实际力不一致,为解决这个问题,我们编制了采样数据等于实际力的程序。
(3)有时由于不了解材料的性质,得到比例不好的曲线,采样程序可以重新选择X轴,Y轴大小,重画曲线,为此编制了重现采样程序,此程序是把采得的文件P数据拿来处理的程序,即在脱离试验机的情况下,可以把以前的实验过程重现。
(4)采样及处理程序和采样数据处理程序(适合塑料)是在采样处理程序基础上,找出材料屈服点、断裂点并打印出来,并在曲线上作出标记。
(5)采样及处理程序和采样数据处理程序(适合金属)和D项功能一样,并且可以找出最大值点。
我们把拉伸金属和塑料的结果分别显示如下图。


2结论
我们用A/D转换卡实现了万能试验机与计算机的接口,其中编制了一系列程序进行数据采集和处理。实验表明,实现某些仪器和设备的微机化,给我们的工作带来了极大的方便,同时增强了测试结果的准确性,对于实验及生产来说是一种必然的发展趋势。
3结束语
与A/D转换相对应的是D/A转换,就是把计算机的数字量转换成模拟量,从而对材料万能试验机进行控制。这是我们今后进一步要做的工作。
我们从材料万能试验机与计算机的接口这项工作中,得到第一手实践资料,为以后的实时控制打下了基础,走出了万能试验机实现自动化的第一步。有材料万能试验机的单位完全可以利用已有的微机进行联机,实现自动测量和数据处理,从而提高实验精度。
参考文献
1.王正光,周忠英,侯伯亨等,数据采集与处理,国际工业出版社,1985
2.许风和编著,高分一子材料力学实验,科高技术出版社,1988
作者:李文明(吉林大学材料科学系,长春130021)
张丽芳 任宝林(吉林大学包装系,长春130021)




