[其他]液壓式拉、壓試驗機測力數字顯示儀

無效

• 申請號: 87208742
• 申請日: 1987-05-29
• 公開（公告）號: CN87208742U
• 公開（公告）日: 1988-04-27
• 發明（設計）人: 張永康;黃新
• 申請（專利權）人: 江蘇建筑機械廠;江蘇啟東電子儀器廠
• 主分類號: G01L1/02
• 分類號: G01L1/02;G01L1/20
• 代理公司: 江蘇省專利服務中心
• 代理人: 沈根水,夏平

本實用新型涉及的是用于測量液壓式拉、壓試驗機對試樣所施加力值的專用電子儀器——液壓式拉、壓試驗機測力數字顯示儀。

目前，液壓式拉、壓試驗機制造行業普遍采取液壓擺錘測力方式或彈簧測力方式來測量試樣所受到的力值。另外還有ZSX－100A型組合式數字顯示材料試驗機，該機是100噸力液壓式壓力試驗機和30噸力液壓式拉力試驗機的組合，兩機的液壓動力源由控制臺分流擇一供給。它的測力系統采用的是電阻應變式測力傳感器，如荷重傳感器安裝在壓力試驗機的下承壓板之下，當被測的力通過下承壓板傳遞給傳感器壓頭時，該傳感器輸出正比于作用在下承壓板上被測力的電壓，通過二次儀表和數字顯示系統，其試驗力值由數碼管直接讀出。然而，它們都存有測力系統的機械結構復雜、機械加工的精度要求很高，加工難度較大，試驗操作也不簡便靈活、勞動強度大，示值精度不高等問題。

本實用新型的目的在于針對上述存在的問題，提出一種結構簡單、機械加工精度要求不高，測力精度高和試驗操作簡便靈活的液壓式拉、壓試驗機測力數字顯示儀。

本實用新型的技術解決方案：主要由液壓系統、傳感器、小信號放大器、大規模集成A／D芯片（14433）、動態掃描及顯示電路、控制電路、新型峰值保持及控制電路、基準源、高精度低漂移傳感器用電源以及電源供電線路所組成。

采用的傳感器是電阻應變式壓力傳感器，它通過其本身的連接螺紋擰入試驗機工作油缸中，當試驗機液壓系統工作時，壓力傳感器將油壓信號變為電信號，此電信號被送入小信號放大器，信號被放大后進入大規模集成A／D模數轉換電路，通過該電路將模擬量電信號轉換成相應力值（將油壓值乘以工作活塞的有效面積）的數字量電信號，再通過動態掃描及顯示電路顯示出數字力值。在雙積分原理的A／D轉換電路的基礎上加入控制電路和S／H電路及低漂移比較器構成試驗峰值保持電路，從而實現了被測試樣最大負荷示值保留、進回程示值測試以及力值（KN）與強度（MPa）切換測試等功能。

在二次儀表輸入端，即前置小信號放大器輸入口，選用RC網絡，其線路見附圖4。這是為了克服壓力脈動信號對力值計量的影響，具體在線路的實施上，我們將RC網絡設置在運算放大器輸入級。顯然這會影響和損失運算放大器頻域與時域指標。這在常規的運算放大器應用電路設計中是避免這樣做的。然而我們這樣做卻帶來了減少脈動影響、提高測力精度和穩定性的效果。

進回程示值與最大負荷值的動態誤差校正裝置，它可使輸入的脈動干擾：0.05μ×｜sin（Wt＋φ）｜→0，它是由最大負荷電路、控制開關電路以及連續測量的進回程示值電路和基準源、A／D模數轉換電路、動態掃描顯示電路所組成。見附圖5。動態誤差校正裝置解決了由于液壓系統5％的脈動誤差項不能被RC網絡完全克服，所導致的測試時的進回程示值與最大負荷值的不一致性。

S／H電路是由附圖3中所示的Ic₂、Ic₃、Ic₁₀、Ic₇組成。被測電壓經Ic₁放大，信號為輸入電壓（Vλ）與前置放大器增益（KF）的乘積（Vλ·KF）。此信號緩慢上升，Ic₃輸出“1”電平，即Ic₁₀B控制門打開，來自Ic₇φ端的控制信號經Ic₁₀B、Ic₁₀A觸發Ic₂控制端，使Ic₂記憶端電平為Vλ·KF時，Ic₃輸出為“0”電平，控制門Ic₁₀B關閉，而Ic₁₀D輸入端為“1”電平，TG門Ic₈c導通，將Ic₆DU端輸入信號對地短路，此時，Ic₆所送出的動態掃描數字值狀態為上一次測試值，從而完成了被測試樣最大負荷值保留功能。由于Ic₆Ux端信號來自Ic₁的輸出端，其精度與S／H電路的精度無關，克服了由于S／H電路可能引入的誤差，確保測試精度。