拉力试验机是检测材料机械性能的重要设备。焊管机组生产出来的焊管是否合格,利用拉力试验机来检验焊管的屈服强度和抗拉强度是必不可少的一项工作。原来,基本上操作人员根据试验机前方的拉力表及外部的引伸计来判断试样的屈服强度和抗拉强度,不同人员所读的数值误差也比较大,管材和原料的各种参数也不能够记录下来。有些单位采用自动记录仪来记录机械性能试验的拉力数据,但也不能够记录各种参数,仅仅画出的是整个试验过程的拉力曲线,更不能测出e0.2,为此,我们就利用计算机技术开发了这套管材试样拉力变形监控系统。它实现了对钢管及其原料的拉力试验过程的实时监控、拉力数据的记录并及时打印出相应的拉力曲线及参数值(见图1)。

拉力监控系统由硬件系统和软件系统两部分组成。

1　硬件系统的组成

拉力机的硬件系统主要由工控机、数据采集板、拉力传感器、应变传感器(引伸计)和打印机等组成。硬件结构如下:

2　软件系统的组成

软件系统是这套系统的主要部分,它包括系统软件和应用软件。为了提高程序执行的速度,并不必调用汉字操作系统。使用该软件具有操作简单、可利用菜单进行参数设置、系统设置、显示及打印拉力及应变曲线的实时显示,并能根据实际情况决定是否打印试验曲线和报告。

尽管Turbo Pascal6. 0中具有大量的函数、过程、单元供编写程序时调用,在该应用程序中,我们还编写了comm l、newdial、newconvert、rw、pcldrlx等五个单元,以及十多个过程,其中主要的过程有拉力及应变采样(sample)、存贮过程(czproc)、数据处理过程(sucl)和打印过程(dyproc)。下面就对这四个过程作一简单的说明。

(1)拉力及应变采样过程(Sample):首先,将拉力传感器端的电压值及应变传感器采集后换算成相应的拉力值,将应变传感器端的电压值采集后换算成相应的位移值,然后对所测得的拉力值、应变值根据各种情况进行条件判断后并执行相应的程序。试样拉断后,试验结束,重新进行下一试验。

(2)存贮过程(Czproc):在每次试验开始时,先判断硬盘的剩余空间值,当其小于某一定值后,声响提示硬盘的剩余空间不够,去作相应的处理。反之就进行正常的拉力数据及位移应变值存贮过程。先将试样的基本参数如文件名、试验编号、材质、规格、设定拉力值、设定位移值等存贮,然后,在进入试验时,当拉力或位移变化时,进行自动存贮拉力及位移数据值。

(3)数据处理过程(sucl):试验结束后,输入断后长度、断后面积,应用数学模型,根据国标要求,对试验数据进行处理,测定出屈服拉力、抗拉拉力、屈服强度、抗拉强度、及伸长率,进一步求得e0. 2。满足用户的特殊需求。

(4)打印过程(dyproc):包括打印曲线、打印试验报告、打印试验台账等过程。通常情况下,用户需要的是试验的屈服拉力、抗拉拉力、屈服强度、抗拉强度、及伸长率。因此,在设计中,就有了显示试验结果曲线和打印试验曲线、打印试验报告及台账的功能。

该系统在拉力试验机上经过应用,完全正常,而且具有维护方便的特点。由于它记录了试验全过程的参数,也起到了监控作用,具有很好的实用价值。