单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统及采集方法
【专利摘要】本发明涉及一种单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统及采集方法，数据采集卡设有两个采集端口；位移传感器与拉杆滑动部分组装在一起，采集位移信号经过信号放大器放大后送数据采集卡一个采集端口进行模数转换；压力传感器采集压力信号经过信号放大器放大后送到数据采集卡另一采集端口进行模数转换；数据采集卡采集数据送计算机进行处理，计算机输出脉冲信号，依次通过运动控制卡、直流步进电机带动微型单向拉伸机进行拉伸；信号调理板块对采集数据进行去噪，平滑处理，将处理后的数据捆绑送入XY波形图表。全程计算机控制数据采集，拉伸机运动，数据处理，提高了数据采集的效率、精确性，可以直观反映实验结果，具有便捷，简单易懂的特点。
【专利说明】单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统及采集方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种数据采集系统，特别涉及一种单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统及采集方法。

【背景技术】
[0002]金属材料的力学性能测试就是通过片料的单向拉伸，获取材料的力学性能指标，尤其是评判材料塑性成形的参数指标，从而分析金属材料在不同的变形条件和变形方式下的塑性变形性能。
[0003]材料力学性能测试对板材成形性评估具有很重要的意义。目前，单向拉伸机的数据采集主要依靠机械装置获取，数据处理依靠人工处理。这样，数据采集不但实时性差，而且准确性不高；数据处理依靠人工处理主观误差大，效率低。总之，现有的单向拉伸机的数据采集与处理对材料机械性能的测试结果造成的误差较大，无法满足成形的精度要求。


【发明内容】

[0004]本发明是针对单向拉伸机数据采集与处理过程中存在的误差大，效率低，无法满足精度要求的问题，提出了一种单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统及采集方法，实现了单向微型拉伸机多通道数据采集的智能化，提高了数据采集的效率和精确性和实验数据处理结果的精度。
[0005]本发明的技术方案为:一种单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统，包括微型单向拉伸机、直流步进电机、计算机、数据采集卡、运动控制卡、压力传感器及信号放大器、直线位移传感器及信号放大器；计算机输出脉冲信号，通过运动控制卡与直流步进电机驱动连接，直流步进电机带动微型单向拉伸机进行拉伸；数据采集卡装在计算机的Pic插口内，数据采集卡设有两个采集端口 ；位移传感器与拉杆滑动部分组装在一起，采集位移信号经过信号放大器放大后送到数据采集卡一个采集端口进行模数转换；压力传感器与拉杆固定部分组装一起，采集压力信号经过信号放大器放大后送数据采集卡另一采集端口进行模数转换；数据采集卡采集数据送计算机进行处理。
[0006]所述单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集方法，具体包括如下步骤:
1)系统进行初始化，数据采集卡两个端口清零，所以数据全部重置，并输入相应参数，其中输入参数为拉伸材料长、宽、厚；
2)单向拉伸机启动，由计算机编程提供脉冲信号，通过运动控制卡与电机驱动器连接，进而实现电机驱动，开始拉伸材料；
3)数据采集卡将实时位移和压力信号送计算机，计算机中信号调理板块对采集数据进行去噪，平滑处理，然后将处理后的数据捆绑送人XY波形图表；
4)将处理好的数据送入XY波形图标，实时产生波形，进行显示，并进行存储。
[0007]本发明的有益效果在于:本发明单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统及采集方法，全过程采用计算机控制数据采集，拉伸机运动，数据处理过程，实现了单向微型拉伸机多通道数据采集的智能化，即实现了实时数据采集，提高了数据采集的效率和精确性和实验数据处理结果的精度，可以直观反映实验结果，具有便捷，简单易懂的特点。

【专利附图】

【附图说明】
[0008]图1为本发明单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统结构示意图。

【具体实施方式】
[0009]如图1所示单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统结构示意图，包括微型单向拉伸机、直流步进电机、计算机、数据采集卡、运动控制卡、压力传感器及信号放大器，直线位移传感器及信号放大器。计算机输出脉冲信号，通过运动控制卡与直流步进电机驱动连接，直流步进电机带动微型单向拉伸机进行拉伸；计算机进行单向拉伸过程的数据采集与处理，数据采集卡装在计算机的PIC插口内，数据采集卡设有两个采集端口，对传感器信号进行采集和数模转换；位移传感器与拉杆滑动部分组装在一起，采集位移信号经过信号放大器放大后送数据采集卡进行模数转换；压力传感器与拉杆固定部分组装一起，采集压力信号经过信号放大器放大后送数据采集卡进行模数转换。
[0010]整个系统软件运行包括系统初始化，数据采集，数据处理，波形显示四部分。
[0011]I)启动程序，系统进行初始化，数据采集卡两个端口清零，所以数据全部重置，并输入相应参数，其中输入参数为材料长，宽，厚；
2)单向拉伸机启动，由计算机编程提供脉冲信号，通过运动控制卡与电机驱动器连接，进而实现电机驱动，开始拉伸材料；
3)计算机中信号调理板块，对数据采集卡送来的位移和压力数据进行去噪，平滑处理，然后将处理后的数据捆绑送人XY波形图表；
4)波形图显示，将处理好的数据送入XY波形图标，实时产生波形，并进行存储。
【权利要求】
1.一种单向微型拉伸机多通道应力应变数据采集系统，其特征在于，包括微型单向拉伸机、直流步进电机、计算机、数据采集卡、运动控制卡、压力传感器及信号放大器、直线位移传感器及信号放大器；计算机输出脉冲信号，通过运动控制卡与直流步进电机驱动连接，直流步进电机带动微型单向拉伸机进行拉伸；数据采集卡装在计算机的PIC插口内，数据采集卡设有两个采集端口 ；位移传感器与拉杆滑动部分组装在一起，采集位移信号经过信号放大器放大后送到数据采集卡一个采集端口进行模数转换；压力传感器与拉杆固定部分组装一起，采集压力信号经过信号放大器放大后送数据采集卡另一采集端口进行模数转换；数据采集卡采集数据送计算机进行处理。
2.权利要求1所述系统的采集方法，其特征在于，具体包括如下步骤: 1)系统进行初始化，数据采集卡两个端口清零，所以数据全部重置，并输入相应参数，其中输入参数为拉伸材料长、宽、厚； 2)单向拉伸机启动，由计算机编程提供脉冲信号，通过运动控制卡与电机驱动器连接，进而实现电机驱动，开始拉伸材料； 3)数据采集卡将实时位移和压力信号送计算机，计算机中信号调理板块对采集数据进行去噪，平滑处理，然后将处理后的数据捆绑送人XY波形图表； 4)将处理好的数据送入XY波形图标，实时产生波形，进行显示，并进行存储。
【文档编号】G01N3/06GK104048876SQ201410284228
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】徐春, 林永, 安星州, 李晓娟 申请人:上海应用技术学院