單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統及采集方法
【專利摘要】本發明涉及一種單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統及采集方法，數據采集卡設有兩個采集端口；位移傳感器與拉桿滑動部分組裝在一起，采集位移信號經過信號放大器放大后送數據采集卡一個采集端口進行模數轉換；壓力傳感器采集壓力信號經過信號放大器放大后送到數據采集卡另一采集端口進行模數轉換；數據采集卡采集數據送計算機進行處理，計算機輸出脈沖信號，依次通過運動控制卡、直流步進電機帶動微型單向拉伸機進行拉伸；信號調理板塊對采集數據進行去噪，平滑處理，將處理后的數據捆綁送入XY波形圖表。全程計算機控制數據采集，拉伸機運動，數據處理，提高了數據采集的效率、精確性，可以直觀反映實驗結果，具有便捷，簡單易懂的特點。
【專利說明】單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統及采集方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種數據采集系統，特別涉及一種單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統及采集方法。
【背景技術】
[0002]金屬材料的力學性能測試就是通過片料的單向拉伸，獲取材料的力學性能指標，尤其是評判材料塑性成形的參數指標，從而分析金屬材料在不同的變形條件和變形方式下的塑性變形性能。
[0003]材料力學性能測試對板材成形性評估具有很重要的意義。目前，單向拉伸機的數據采集主要依靠機械裝置獲取，數據處理依靠人工處理。這樣，數據采集不但實時性差，而且準確性不高；數據處理依靠人工處理主觀誤差大，效率低。總之，現有的單向拉伸機的數據采集與處理對材料機械性能的測試結果造成的誤差較大，無法滿足成形的精度要求。
【發明內容】
[0004]本發明是針對單向拉伸機數據采集與處理過程中存在的誤差大，效率低，無法滿足精度要求的問題，提出了一種單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統及采集方法，實現了單向微型拉伸機多通道數據采集的智能化，提高了數據采集的效率和精確性和實驗數據處理結果的精度。
[0005]本發明的技術方案為:一種單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統，包括微型單向拉伸機、直流步進電機、計算機、數據采集卡、運動控制卡、壓力傳感器及信號放大器、直線位移傳感器及信號放大器；計算機輸出脈沖信號，通過運動控制卡與直流步進電機驅動連接，直流步進電機帶動微型單向拉伸機進行拉伸；數據采集卡裝在計算機的Pic插口內，數據采集卡設有兩個采集端口 ；位移傳感器與拉桿滑動部分組裝在一起，采集位移信號經過信號放大器放大后送到數據采集卡一個采集端口進行模數轉換；壓力傳感器與拉桿固定部分組裝一起，采集壓力信號經過信號放大器放大后送數據采集卡另一采集端口進行模數轉換；數據采集卡采集數據送計算機進行處理。
[0006]所述單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集方法，具體包括如下步驟:
1)系統進行初始化，數據采集卡兩個端口清零，所以數據全部重置，并輸入相應參數，其中輸入參數為拉伸材料長、寬、厚；
2)單向拉伸機啟動，由計算機編程提供脈沖信號，通過運動控制卡與電機驅動器連接，進而實現電機驅動，開始拉伸材料；
3)數據采集卡將實時位移和壓力信號送計算機，計算機中信號調理板塊對采集數據進行去噪，平滑處理，然后將處理后的數據捆綁送人XY波形圖表；
4)將處理好的數據送入XY波形圖標，實時產生波形，進行顯示，并進行存儲。
[0007]本發明的有益效果在于:本發明單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統及采集方法，全過程采用計算機控制數據采集，拉伸機運動，數據處理過程，實現了單向微型拉伸機多通道數據采集的智能化，即實現了實時數據采集，提高了數據采集的效率和精確性和實驗數據處理結果的精度，可以直觀反映實驗結果，具有便捷，簡單易懂的特點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為本發明單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統結構示意圖，包括微型單向拉伸機、直流步進電機、計算機、數據采集卡、運動控制卡、壓力傳感器及信號放大器，直線位移傳感器及信號放大器。計算機輸出脈沖信號，通過運動控制卡與直流步進電機驅動連接，直流步進電機帶動微型單向拉伸機進行拉伸；計算機進行單向拉伸過程的數據采集與處理，數據采集卡裝在計算機的PIC插口內，數據采集卡設有兩個采集端口，對傳感器信號進行采集和數模轉換；位移傳感器與拉桿滑動部分組裝在一起，采集位移信號經過信號放大器放大后送數據采集卡進行模數轉換；壓力傳感器與拉桿固定部分組裝一起，采集壓力信號經過信號放大器放大后送數據采集卡進行模數轉換。
[0010]整個系統軟件運行包括系統初始化，數據采集，數據處理，波形顯示四部分。
[0011]I)啟動程序，系統進行初始化，數據采集卡兩個端口清零，所以數據全部重置，并輸入相應參數，其中輸入參數為材料長，寬，厚；
2)單向拉伸機啟動，由計算機編程提供脈沖信號，通過運動控制卡與電機驅動器連接，進而實現電機驅動，開始拉伸材料；
3)計算機中信號調理板塊，對數據采集卡送來的位移和壓力數據進行去噪，平滑處理，然后將處理后的數據捆綁送人XY波形圖表；
4)波形圖顯示，將處理好的數據送入XY波形圖標，實時產生波形，并進行存儲。
【權利要求】
1.一種單向微型拉伸機多通道應力應變數據采集系統，其特征在于，包括微型單向拉伸機、直流步進電機、計算機、數據采集卡、運動控制卡、壓力傳感器及信號放大器、直線位移傳感器及信號放大器；計算機輸出脈沖信號，通過運動控制卡與直流步進電機驅動連接，直流步進電機帶動微型單向拉伸機進行拉伸；數據采集卡裝在計算機的PIC插口內，數據采集卡設有兩個采集端口 ；位移傳感器與拉桿滑動部分組裝在一起，采集位移信號經過信號放大器放大后送到數據采集卡一個采集端口進行模數轉換；壓力傳感器與拉桿固定部分組裝一起，采集壓力信號經過信號放大器放大后送數據采集卡另一采集端口進行模數轉換；數據采集卡采集數據送計算機進行處理。
2.權利要求1所述系統的采集方法，其特征在于，具體包括如下步驟: 1)系統進行初始化，數據采集卡兩個端口清零，所以數據全部重置，并輸入相應參數，其中輸入參數為拉伸材料長、寬、厚； 2)單向拉伸機啟動，由計算機編程提供脈沖信號，通過運動控制卡與電機驅動器連接，進而實現電機驅動，開始拉伸材料； 3)數據采集卡將實時位移和壓力信號送計算機，計算機中信號調理板塊對采集數據進行去噪，平滑處理，然后將處理后的數據捆綁送人XY波形圖表； 4)將處理好的數據送入XY波形圖標，實時產生波形，進行顯示，并進行存儲。
【文檔編號】G01N3/06GK104048876SQ201410284228
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】徐春, 林永, 安星州, 李曉娟 申請人:上海應用技術學院