專利名稱：衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于檢測儀器技術領域，特別涉及衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的耐荷重性能檢驗測試儀器。
背景技術：
根據(jù)相關專利信息網(wǎng)的檢索，目前市場上類似衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的耐荷重性能檢驗儀器有:氣動式衛(wèi)生陶瓷耐載荷試驗機:米用一套加載框架，在上方裝有加載氣缸，氣缸下端裝有傳感器測量加載力，采用觸摸屏顯示參數(shù)并完成控制?，F(xiàn)有儀器均采用氣動加載方式，加載精度低，穩(wěn)定性差。目前國內未見采用液壓系統(tǒng)加載并采用PLC控制、由計算機系統(tǒng)與PLC通訊完成顯示控制，并完成自動檢測和測試結果的打印輸出的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機。
發(fā)明內容本實用新型目的是解決現(xiàn)有檢驗儀器自動化程度低，穩(wěn)定性差的問題，提供一種高精度、加載平穩(wěn)的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機。本實用新型提供的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，包括主機和控制臺兩部分，所述的主機部分包括測試臺架，測試臺架的固定橫梁上安裝有液壓油缸，液壓油缸的活塞桿由固定橫梁穿過，活塞桿下端連接移動橫梁和傳感器，傳感器下端裝有壓桿和萬向壓頭，樣品支架放置在測試臺架的底板上；控制臺部分包括液壓系統(tǒng)、控制電路板、計算機和打印機；其中液壓系統(tǒng)包括電機、減速機、油箱、液壓泵和液壓控制閥，主機部分中的液壓油缸通過油管與控制臺內液壓系統(tǒng)的液壓閥相連，液壓泵的進口連接至油箱，液壓泵的出口連接液壓閥，所述液壓泵同時與液壓系統(tǒng)中的油箱上方的變頻電機和減速機連接；所述傳感器和電機均通過電纜連接控制電路板。所述的控制電路板的構成包括:用于接收傳感器將壓力轉換成的電信號的智能測量模塊、PLC模塊、變頻器模塊及電源和輔助電路，該智能測量模塊連接至PLC的模擬量輸入端口，PLC的模擬量輸出端連接至變頻器的調速端，PLC輸出端口連接至變頻器的啟動端，PLC的通訊端口連接計算機系統(tǒng)。所述的電機為變頻電機，所述液壓系統(tǒng)通過變頻電機控制，該變頻電機由變頻器驅動，變頻器由PLC的模擬量輸出端控制，計算機系統(tǒng)與PLC通訊，通過計算機系統(tǒng)的測試軟件完成加載、恒壓、定時和卸載功能，并打印輸出檢測結果。本實用新型的優(yōu)點和積極效果:本實用新型依據(jù)GB6952-2005《衛(wèi)生陶瓷》標準中耐荷重性能的要求設計，采用模塊式結構系統(tǒng)，采用高精度的液壓系統(tǒng)實現(xiàn)加載控制，用智能測量模塊作為變送器將壓力信號傳送給PLC，由計算機系統(tǒng)與PLC通訊，通過測試軟件完成采集、控制、顯示、記錄和打印。具有以下特點:[0011]1.該儀器按照GB6952-2005《衛(wèi)生陶瓷》標準完成耐荷重性能的檢測，測量誤差小于土 1% ；2.采用液壓系統(tǒng)加載控制，精度高，穩(wěn)定性好；3 采用智能模塊式數(shù)字儀表，配合高精度力學傳感器完成壓力采集；4.采用微型計算機與PLC通訊，配合測試測試軟件完成數(shù)據(jù)采集、控制、顯示，并自動完成測試過程。5.完善的自動保護電路，為測試及系統(tǒng)提供可靠的保護。6 測力量程大，低噪聲，結構簡單，易于維護，擴展性強。該儀器可為各級質量監(jiān)督檢驗部門及生產(chǎn)企業(yè)提供衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品耐荷重性能的檢驗手段，提高檢驗結果的精度，高效、準確完成測試。該設備還可以完成類似性能產(chǎn)品的力學性能測試，極具擴展性。其技術性能業(yè)內領先。
:圖1是衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機整體結構示意圖；圖2是電氣控制電路方框圖；圖3是工作過程流程圖。圖中，1固定橫梁，2液壓油缸，3活塞桿，4移動橫梁，5傳感器，6壓桿，7萬向壓頭，8樣品支架，9底板，10 油管，11液壓系統(tǒng)，12變頻電機，13減速機，14油箱，15液壓泵，16液壓控制閥，17測試臺架。
具體實施方式
實施例1本實用新型提供的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，包括主機部分和控制臺部分(包括計算機和打印機)，結構如圖1所示。所述的主機部分包括測試臺架，液壓油缸，活塞桿，橫梁，傳感器，壓桿，萬向壓頭，樣品支架和底板。測試臺架1的固定橫梁上安裝有液壓油缸2、液壓油缸內的活塞桿3由固定橫梁穿過，活塞桿下端連接移動橫梁4和傳感器5，傳感器下端裝有壓桿6和萬向壓頭7，樣品支架8放置在測試臺架的底板9上。所述的控制臺部分包括:液壓系統(tǒng)，控制電路板，計算機和打印機。其中液壓系統(tǒng)包括變頻電機、減速機、油箱、液壓泵和液壓控制閥，主機部分中的液壓油缸通過油管10與控制臺內的液壓系統(tǒng)11的液壓控制閥16相連，液壓泵15的進口與油箱14連接，液壓泵15出口與液壓控制閥16連接，所述液壓泵同時與液壓系統(tǒng)中的油箱14上方的變頻電機12和減速機13連接，傳感器和電機均通過電纜連接控制電路板。所述的控制電路板的構成包括:用于接收傳感器將壓力轉換成的電信號的智能測量模塊、PLC模塊、變頻器模塊及電源和輔助電路，該智能測量模塊連接至PLC的模擬量輸入端口，PLC的通訊端口連接計算機系統(tǒng)。電氣控制電路方框圖如圖2所示。以西門子S7-200型PLC為核心，傳感器采集的壓力信號通過XSE型智能測量模塊傳送給PLC的模擬量輸入端，PLC的模擬量輸出端連接變頻器的調速端口，其輸出端口連接變頻器的啟動端，變頻器輸出控制變頻電機。變頻電機驅動液壓泵，液壓泵輸出通過液壓閥連接液壓油缸，液壓油缸連接傳感器對被測樣品加載，液壓閥的控制端由PLC的輸出端口實現(xiàn)上升和下降控制，PLC的輸入端口還連接上下限位開關實現(xiàn)限位保護，PLC的通訊端口連接計算機系統(tǒng)，通過軟件自動完成測試過程。該衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機依據(jù)GB6952-2005《衛(wèi)生陶瓷》標準中耐荷重性能的要求設計，采用模塊式結構系統(tǒng)和高精度的液壓系統(tǒng)實現(xiàn)加載控制，電機為變頻電機，所述液壓系統(tǒng)通過變頻電機控制，該變頻電機由PLC的模擬量輸出端控制，使用XSE型智能測量模塊作為變送器將壓力信號傳送給PLC，由計算機系統(tǒng)與PLC通訊，并自動完成測試過程。通過計算機系統(tǒng)的測試軟件完成加載、恒壓、定時和卸載功能，并打印輸出檢測結果。主要技術指標:①壓力量程:3000N②壓力誤差:≤±1%③壓力分辨率:IN④加載速度:1 lOOmm/min, + 1mm/min具體使用過程如下:(參見圖3)使用時應保持主機水平，將計算機的串口與控制電路板上的通訊端口用專用通訊電纜連接好，然后依次接通控制臺和計算機的電源。1.樣品安裝(I)開始試驗時采用手動方式將液壓缸的活塞桿提升至適當高度，這時移動橫梁隨之移動，將樣品安裝在試樣架上，放在測試臺架的底板上。(2)選用適當?shù)膲簵U連接至傳感器下端。(3)按照以下的步驟，采用手動或自動運行方式，使壓頭下移直至接觸樣品，加壓到規(guī)定的壓力值。2.啟動計算機進入衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機監(jiān)測系統(tǒng)，系統(tǒng)測試分為自動和手動兩種測試狀態(tài)。測試時先點擊“變頻器回路”按鈕。3.手動試驗(I)速度設定速度設定范圍O 100mm/min,根據(jù)試驗情況輸入適當?shù)乃俣?定位時選擇高速，試驗時以盡可能低的速度測試。(2)壓力設定根據(jù)試驗要求輸入壓力值，點擊“清零”按鈕可以將實測值清零。(3)時間設定范圍為O 53min，根據(jù)試驗要求輸入試驗時間，(4)停止方式設定范圍為O 80%，當試件發(fā)生損壞和其他情況造成試驗壓力突然減小時，停機保護。(5)點擊變頻器“啟動”按鈕，點擊“手動”按鈕，啟動液壓系統(tǒng)的液壓泵。(6)按“加壓”或“減壓”按鈕，控制壓頭進行試驗，停止時按“壓力控制”按鈕。4.自動試驗[0054](I)必須在變頻器停止狀態(tài)才能以自動方式運行。(2)進行壓力、加載時間和停止方式設定，速度自動給定，無需設定。(3)按“變頻器”啟動按鈕，點擊“自動”按鈕，系統(tǒng)自動完成試驗，到達設定時間自動提起壓頭。5.自動、手動試驗只要運行停止一次，系統(tǒng)自動記錄停止時的力值和時間值6.“系統(tǒng)復位”按鈕可清除所有當前參數(shù)，包括PLC內部參本次開機試驗后的所有數(shù)據(jù)，不包括另存為報表文件的試驗數(shù)據(jù)。7.試驗數(shù)據(jù)報表生成和輸出( I)報表分為實時報表和歷史報表。(2)點擊“報表”按鈕進入報表管理界面(3)輸入報表名稱(編號)和樣品信息，按“確定”鍵保存，在點擊報表保存，提示保存成功；每次試驗后觀察并記錄樣品有無變形及破損情況輸入報表。點擊打開報表，輸入報表名稱(編號)；點擊打印報表，可預覽打印報表。(4)歷史數(shù)據(jù)查詢，進入查詢對話框進行時間屬性設置和變量屬性設置。時間屬性設置應先輸入時間區(qū)間，在輸入時間間隔(最小I秒)；變量屬性選擇“壓力實際值”，點擊“一”存入報表，再點擊確定。(5)打開歷史報表前應先刷新。8.點擊“校準”按鈕進入校準界面，系統(tǒng)設置了 6個標準值，從220N至2500N，采用手動加壓方式，速度設為較低范圍，當加壓到標準表顯示力值點擊對應的標準值。系統(tǒng)自動存入校準結果。9.試驗完成后，將液壓缸的活塞收回缸內以保護其免受腐蝕。10.點擊退出系統(tǒng)按鈕，可以退出試驗系統(tǒng)。然后關閉控制臺左側的空氣開關。
權利要求1.一種衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，包括主機和控制臺兩部分，其特征在于所述的主機部分包括測試臺架，測試臺架的固定橫梁上安裝有液壓油缸，液壓油缸的活塞桿由固定橫梁穿過，活塞桿下端連接移動橫梁和傳感器，傳感器下端裝有壓桿和萬向壓頭，萬向壓頭下方的樣品支架放置在測試臺架的底板上；控制臺部分包括液壓系統(tǒng)和控制電路板，液壓系統(tǒng)包括電機、減速機、油箱、液壓泵和液壓控制閥，主機部分中的液壓油缸通過油管與控制臺內液壓系統(tǒng)的液壓控制閥相連，液壓泵的進口連接至油箱，液壓泵的出口連接液壓控制閥，所述液壓泵同時與液壓系統(tǒng)中的油箱上方的電機和減速機連接；所述傳感器和電機均通過電纜連接控制電路板。
2.根據(jù)權利要求1所述的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，其特征在于所述的控制臺部分還包括計算機和打印機。
3.根據(jù)權利要求2所述的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，其特征在于所述的控制電路板的構成包括:用于接收傳感器將壓力轉換成的電信號的智能測量模塊、PLC模塊和變頻器模塊，該智能測量模塊連接至PLC的模擬量輸入端口，PLC的模擬量輸出端連接至變頻器的調速端，PLC輸出端口連接至變頻器的啟動端，PLC的通訊端口連接計算機系統(tǒng)。
4.根據(jù)權利要求3所述的衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，其特征在于所述的電機為變頻電機，所述液壓系統(tǒng)通過變頻電機控制，該變頻電機由PLC的模擬量輸出端控制，由計算機系統(tǒng)與PLC通訊，通過計算機系統(tǒng)的測試軟件完成加載、恒壓、定時和卸載功能，并打印輸出檢測結果。
專利摘要衛(wèi)生陶瓷耐荷重性能試驗機，包括主機和控制臺兩部分。主機包括測試臺架、液壓油缸、橫梁、傳感器、壓桿、試樣架，測試臺架的固定橫梁上裝有液壓油缸，油缸的活塞桿下端連接移動橫梁和傳感器，傳感器下端裝有壓桿和萬向壓頭，試樣架放在測試臺架的底板上?？刂婆_包括計算機、打印機、控制電路板、液壓系統(tǒng)。該儀器采用PLC完成測量控制，用變頻電機控制液壓系統(tǒng)的液壓泵，實現(xiàn)恒壓控制。測量控制電路簡單可靠，以力學傳感器配合智能測量儀表采集壓力并輸入到PLC的模擬量輸入端，由計算機與PLC通訊，通過計算機系統(tǒng)的測試軟件完成加壓控制和檢測結果的顯示、存儲、打印，輸出檢驗記錄。該設備還可以完成類似性能產(chǎn)品的力學性能測試，極具擴展性。
文檔編號G01N3/12GK202974774SQ20122063839
公開日2013年6月5日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權日2012年11月27日
發(fā)明者許仕君, 權力, 胡山 申請人:天津市產(chǎn)品質量監(jiān)督檢測技術研究院