一种电液伺服式力学试验机的校准方法与流程

1.本发明涉及实验仪器校准技术领域，尤其是涉及一种电液伺服式力学试验机的校准方法。


背景技术：

2.在材料力学实验中，最常用的设备是万能材料试验机，它可以进行拉伸、压缩、剪切、弯曲等试验。力学试验机有电子式的、液压式的和电液伺服式的。
3.轧钢厂中的三十吨的力学试验机校准时，使用电液伺服阀控制上横梁，力学试验机的力值跳动得严重，校准找不到精确的点，导致校准需要一天时间，校准精度低，重复校准比较频繁，效率低下，且生产车间的检验任务重，严重耽误检验周期。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种电液伺服式力学试验机的校准方法。
5.为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种电液伺服式力学试验机的校准方法，包括以下依次进行的步骤：1) 电液伺服式力学试验机中的液压缸的进油控制阀包括由电信号控制的电液伺服阀和手动进油阀；将样品夹在电液伺服式力学试验机上进行拉伸试验，电液伺服式力学试验机上自带的拉力传感器会实时测量液压缸作用在样品上的拉力值；且同时利用外界提供的已知测量准确的测力仪测量液压缸作用在样品上的拉力值；2) 手动转动液压缸的手动进油阀，将拉力传感器实时测量的拉力值升至需要校准的第一个拉力值；当拉力传感器实时测量的第一个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第一个拉力值准确；当拉力传感器实时测量的第一个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差大于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第一个拉力值不准确，且对拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，使得拉力传感器的经修正后的第一个拉力值与测力仪测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%；3) 继续手动转动液压缸的手动进油阀，将拉力传感器实时测量的拉力值升至需要校准的第二个拉力值；当拉力传感器实时测量的第二个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第二个拉力值准确；当拉力传感器实时测量的第二个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差大于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第二个拉力值不准确，且对拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，使得拉力传感器的经修正后的第二个拉力值与测力仪测量的拉力
值相差小于等于
±
0.5%；4) 以此类推，继续手动转动液压缸的手动进油阀，将拉力传感器实时测量的拉力值升至需要校准的第n个拉力值；当拉力传感器实时测量的第n个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第n个拉力值准确；当拉力传感器实时测量的第n个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差大于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第n个拉力值不准确，且对拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，使得拉力传感器的经修正后的第n个拉力值与测力仪测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%；直至将需要标定的力值全部标定，完成试验机的校准。
6.本技术提供了一种电液伺服式力学试验机的校准方法，经过研究试用，在校准力学试验机时将原来使用电液伺服阀控制上横梁位移，改为使用手动进油阀调节，对电液伺服式力学试验机上自带的拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，控制与标准测力仪的力值在
±
0.5%的偏差范围内，力值递进又稳又准，手动操作，数值精确，数据上升稳步提升，数据飘忽跳动的情况全部杜绝，提高了校准效率，半小时内校准完成，正常生产时也能校准，不耽误生产周期，不需要选生产空余时间进行校准。
具体实施方式
7.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
8.本技术提供了一种电液伺服式力学试验机的校准方法，包括以下依次进行的步骤：1) 电液伺服式力学试验机中的液压缸的进油控制阀包括由电信号控制的电液伺服阀和手动进油阀；将样品夹在电液伺服式力学试验机上进行拉伸试验，电液伺服式力学试验机上自带的拉力传感器会实时测量液压缸作用在样品上的拉力值；且同时利用外界提供的已知测量准确的测力仪测量液压缸作用在样品上的拉力值；2) 手动转动液压缸的手动进油阀，将拉力传感器实时测量的拉力值升至需要校准的第一个拉力值；当拉力传感器实时测量的第一个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第一个拉力值准确；当拉力传感器实时测量的第一个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差大于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第一个拉力值不准确，且对拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，使得拉力传感器的经修正后的第一个拉力值与测力仪测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%；3) 继续手动转动液压缸的手动进油阀，将拉力传感器实时测量的拉力值升至需
要校准的第二个拉力值；当拉力传感器实时测量的第二个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第二个拉力值准确；当拉力传感器实时测量的第二个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差大于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第二个拉力值不准确，且对拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，使得拉力传感器的经修正后的第二个拉力值与测力仪测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%；4) 以此类推，继续手动转动液压缸的手动进油阀，将拉力传感器实时测量的拉力值升至需要校准的第n个拉力值；当拉力传感器实时测量的第n个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第n个拉力值准确；当拉力传感器实时测量的第n个拉力值与测力仪实时测量的拉力值相差大于
±
0.5%时，判定拉力传感器实时测量的第n个拉力值不准确，且对拉力传感器的形变-拉力之间的计算公式进行修正，使得拉力传感器的经修正后的第n个拉力值与测力仪测量的拉力值相差小于等于
±
0.5%；直至将需要标定的力值全部标定，完成试验机的校准。
9.本技术是校准拉伸试验，是校准拉伸力值是否准确，控制与标准测力仪的力值在
±
0.5%的偏差范围内。
10.本技术中，原本使用电液伺服阀控制上横梁的位移速率，因控制的偏差、传感器的偏差等等多个偏差相叠加造成速度控制存在波动性，无法有效精准控制；改用手动进油阀调节，能根据上横梁的位移速率的波动及时进行调节，能有效控制波动，从而达到精确控制的目的。
11.本技术中，电液伺服式力学试验机的工作原理是：电液伺服式力学试验机工作时，液压油泵提供的高压油通过电液伺服阀进入液压缸中，推动活塞向上伸出或者向下回缩，进而对试验样品进行加载，包括拉伸、压缩等；力学试验机中还有丝杠升降机构，但是丝杠升降机构不参与对试验样品进行加载，丝杠升降机构用于下横梁及下横梁上的下夹具的上下升降运动；电液伺服阀是电液伺服控制中的关键元件，它是一种接受模拟电信号后，相应输出调制的流量和压力的液压控制阀，电液伺服阀具有动态响应快、控制精度高、使用寿命长等优点，已广泛应用于航空、航天、舰船、冶金、化工等领域的电液电液伺服阀控制系统中。
12.本技术中，力传感器（force sensor）是将力的量值转换为相关电信号的器件。力传感器能检测张力、拉力、压力、重量、扭矩、内应力和应变等力学量。力传感器主要由三个部分组成：力敏元件（即弹性体，常见的材料有铝合金，合金钢和不锈钢）、转换元件（最为常见的是电阻应变片）、电路部分(pcb板等）。本技术中的拉力传感器优选的为电阻应变式力传感器，其原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在它表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形后，它的阻值将发生变化（增大或减小），再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号（电压或电流），从而完成了将外力变换为电信号的过程，形变-拉力之间存在计算公式。
13.本技术中，校准的含义是在规定的条件下，用一个可参考、外部的标准，对被校准
参数赋值，并确定其示值误差，类似于，电子秤在空载时但是示数却大于0，即表征该电子秤测量错误了，此时可以按清零键进行清零，但是该清零操作并没有改变任何的机械结构，仅是对电子秤中的形变-力之间的计算公式进行了修正，对虚拟的计算公式进行系数修正，即重新赋值，从而使得电子秤清零修正后空载时的示数为正确值0。
14.本发明未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。
15.以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。