[发明专利]拉力机的拉力测量装置

说明书

技术领域

本发明属于测量技术领域，特别涉及一种对拉力机的拉力进行测量的装置。

背景技术

拉力机经常用在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试验中，其工作原理是通过拉力机对被测件不停的施加拉力，使被测件所承受的拉力逐渐增大，直到拉力值到达被测件的承受极限断开。如：对焊接的电缆进行拉力测试时，拉力机不断加力，直到断开为止，如果焊锡先断开，则说明焊接点的承力能力不如电缆线；反之，如果电缆线的内芯先断开，则焊接质量可靠。如：对胶粘接的两个部件的力学可靠性进行测试时，对两个部件分别施以相反方向的拉力，不断增加拉力直到彻底断开，而断开瞬间的拉力则代表这种胶的粘性。拉力机作为常用的机械设备需对试验过程中的拉力值进行测量，在现有技术中，对拉力机的拉力进行测量主要通过机械式仪表测量拉力的变化情况。但采用机械式仪表的测量装置精度低，且不能对拉力的变化情况做出记录。

目前，国内已拥有数万台各类拉力机，其中大部分拉力机都是传统的机械测量方式，而且测试精度低、操作不方便、无法满足某些特定需要，因而谈不上测试的自动化。一部分拉力机虽有电测能力或配有计算机，但因其技术落后或经多年运行而工作已不可靠，甚至已处于瘫痪或半瘫痪的状态。国家科技部在科研条件的2010年远景规划目标纲要中指出：“要主要对现有仪器的升级改造，对覆盖面广，国内已掌握关键技术的仪器要分期分批地进行改造，充分发挥和挖掘现有资源的作用”。由此可见国家非常重视对现有资源的充分利用。

发明内容

为解决现有技术中对拉力机的拉力进行测量采用机械式仪表导致的精度低的技术问题，本发明提供了一种可以精确、自动测量拉力机所输出的拉力值的拉力测量装置。

拉力机的拉力测量装置，包括电测传感器、信号调整电路、A/D转换电路、单片机，其特征在于：电测传感器安装在拉力机上，当有力施加在电测传感器上时，电测传感器中的电压就会发生变化，电压经信号调整器变换为小电压信号再经过放大后送给信号保持电路，经过模/数转芯片换后，使被测信号变为数字电压信号；在单片机微控制系统的控制之下，对被测信号进行实时的采集，单片机对采集到的信号读取测量结果和进行必要的分析处理，从而测出传感器上所承受力的大小，单片机通过通讯芯片与计算机相连。

本发明通过在拉力机上安装电测传感器，将拉力信号转换为电压信号，通过信号调整电路、A/D转换电路、单片机实现拉力的自动测量并利用计算机进行显示，实现了对拉力机的拉力值进行自动测量，且通过该装置测量的拉力值具有较高的精度。

附图说明

本发明的图面说明如下：

图1：拉力机的拉力测量装置工作原理图；

图2：拉力机的拉力测量装置电路图；

图中：1.拉力机    2.电测传感器    3.信号调整电路    4.A/D转换电路    5.单片机    6.单片机电源    7.计算机    8.打印机    9.放大电路    10.跟随器    11.锁存器    12.信号保持器    13.A/D转换芯片    14.通讯芯片。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明如下：

拉力机的拉力测量装置，包括电测传感器2、信号调整电路3、A/D转换电路4、单片机5、计算机7、通讯芯片14，其特征在于：电测传感器2安装在拉力机1上，当有力施加在电测传感器2上时，电测传感器2中的电压就会发生变化，在信号调整电路3中，小电压信号经放大送给信号保持器12，过A/D转换电路4进行模/数转换后，使被测信号变为数字电压信号；之后经在单片机5微控制系统的控制之下，对被测信号进行实时的采集；单片机5读取采信号并将数据还原为拉力数值，单片机5通过通讯芯片与计算机7相连，单片机的工作电源由单片机电源6提供；计算机7用于存储和分析拉力值。

为使结果显示更直观，所述的单片机输出的P1系列端口分别与液晶显示屏连接。用于将拉力机所提提供的拉力进行直观的显示。

所述的计算机的输出端口可以与打印机8相连，用于打印输出计算机对拉力值的存储和分析结果。

所述的单片机选用89C51，还包括其外围的晶振1，电容、电阻、74LS373作为其外围元件。

上述的信号调整电路3包括放大电路9、跟随器10、信号保持器12，选用OPA2111芯片及其辅助工作的元器件作为放大电路；OPA2111的输出与芯片INA105的输入分别相连，信号经过芯片INA105的信号跟随后进入芯片AD582，使来自OPA2111芯片的信号在采样瞬间保持不变。