[发明专利]一种冲击试验的控制系统

说明书

本发明涉及一种冲击试验的控制系统，包括底座、设于底座上端的冲击机构和上位机，所述上位机内设有控制器和采集卡，所述冲击机构包括设于依次底座上端的液压泵、连接液压泵输出轴的冲击缸和用于夹持试件的夹具，所述光电编码器、力传感器和加速度传感器均通过采集卡连接至控制器，所述控制器通过上位机控制液压泵，所述控制器包括微处理器、电源模块、继电模块和信号采集模块，所述微处理器内的存储器串口连接上位机，所述电源模块为微处理器和液压泵提供电能；本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种冲击试验的控制系统，满足冲击试验机的高频率、高精度、高实时性数据采集需求。

技术领域

本发明属于机械检测技术领域，具体涉及一种冲击试验的控制系统。

背景技术

冲击磨损是对金属材料的磨损失效影响最大的损伤类型之一，在冲击载荷作用下，冲击磨损界面大多会出现塑性变形、切削、磨损、剥落等损伤特征。在电力系统、航空航天、石化装备、矿山机械、车辆制造等领域，设备各个非紧密连接的零部件以及暴露在恶劣环境下的结构部件，均容易受到冲击磨损所引发的零部件功能失效，在某些工作环境恶劣的设备中，冲击界面之中混入了高硬度的沙砾时，接触界面之间会产生冲击磨料磨损，引起切削、凿削与磨损、剥落交互作用于材料表面，加剧材料的失效速度，影响设备的正常工作并缩短其服役寿命。不仅会导致重大的经济损失，在检修不及时的情况下更会导致严重的安全事故。

冲击实验机的主要研究内容为从冲击头与试样接触开始，至冲击头与试样分离这一段时间内冲击力、试样变形量、冲击能量传递及耗散过程，由于冲击接触为瞬时过程，接触时间极短，市面上现有数据采集设备并不能满足实验设备对采样率和采样精度的需求，给冲击磨损的研究带来了较大的阻碍。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种冲击试验的控制系统，满足冲击试验机的高频率、高精度、高实时性数据采集需求。

本发明的目的是这样实现的：

一种冲击试验的控制系统，包括底座、设于底座上端的冲击机构和上位机，所述上位机内设有控制器和采集卡，所述冲击机构包括设于依次底座上端的液压泵、连接液压泵输出轴的冲击缸和用于夹持试件的夹具，所述冲击缸靠近夹具的一端连接有光电编码器，所述冲击缸的活塞杆上靠近夹具的一端连接有力传感器，所述夹具上设加速度传感器，所述光电编码器、力传感器和加速度传感器均通过采集卡连接至控制器，所述控制器通过上位机控制液压泵，所述控制器包括微处理器、电源模块、继电模块和信号采集模块，所述光电编码器、力传感器和加速度传感器通过采集卡连接至微处理器的I/O接收端，所述微处理器的I/O输出端通过继电模块控制液压泵，所述微处理器内的存储器串口连接上位机，所述电源模块为微处理器和液压泵提供电能。

优选的，所述夹具包括缓冲板和设于缓冲板上的夹头，所述缓冲板上、对应冲击缸的两侧处设有缓冲器，所述夹头上、与冲击缸的抵接处设有行程开关，所述行程开关连接至控制器。

优选的，所述液压泵设两个，所述的两个液压泵通过比例溢流阀连接至油源，所述的两个液压泵通过先导式快放阀连接冲击缸的进液缸，所述光电编码器设于冲击缸的活塞杆上。

优选的，所述力传感器和加速度传感器均通过电荷放大器连接至控制器，所述上位机连接有触摸显示屏。

优选的，所述电源模块通过三相电源滤波器为液压泵供电，所述电源模块依次通过单相电源滤波器、电源转换器和滤波模块为微处理器供电。

优选的，所述继电模块和采集卡均通过隔离模块连接微处理器，所述继电模块依次通过电液伺服阀、油源控制液压泵，所述存储器通过AD转换器连接I/O接收端。

优选的，所述控制器采用PLC可编程控制器，所述微处理器采用STM32单片机。