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霍普金森壓桿

霍普金森壓桿

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ZONE-DE霍普金森壓桿測試裝置


一、霍普金森桿系統應用


應用范圍:霍普金森桿是一種研究一維應力狀態下材料動態力學性能的有效實驗裝置。該裝置通過應力波對試樣進行沖擊,可以計算出應力、應變、應變率、應變能等,通過該設備可以研究金屬材料、復合材料、混凝土及巖石類各向異性材料和各向同性材料的動態力學性能參數(動態壓縮強度、巴西圓盤動態拉伸強度等)。也可對試樣進行在不同外圍約束力下進行動態性能測試。



二、霍普金森壓桿測試系統組成

本套Hopkinson 壓桿系統主要包含:發射及控制系統、桿系及主體平臺、數據采集系統、測速系統及分析軟件等,其示意圖如下所示。



1、發射及控制系統:

發射系統包括發射體、儲氣室、炮管、法蘭、撞擊桿、高壓氣源等。獨有的發射機構,爆發性強、氣密性好、氣壓穩定;控制系統采用PLC控制,輸入目標氣壓,自動充氣,操作簡單。同時解決了電磁對信號采集的影響。

2、桿系及主體平臺:


為了保證整個平臺水平度及桿系同軸度,提高測試精度,采用臺灣HIWIN上銀高精度的標準直線導軌,確保定位精度,更換炮管或桿系時,只需要調整軸向位置即可,大大提高調試工作效率及系統精度。


3、數據采集系統

DF-16B4M應變采集器,是適應霍普金森桿實驗專用儀器。將應變儀和數據采集器集成到一起,采集器應變放大器采用AD公司的高性能高速低噪聲放大器,AD轉換器件采用AD公司的16Bit 4MHz的高速高精度模數轉換器,采集速度快,噪聲低。數據采集、存儲過程用FPGA控制實現,統一采集時鐘。數據準確可靠。采集板有64M16Bit數據存儲器,每通道實現16M的存儲深度。,數據傳輸采用10/100M網路傳輸,與計算機連接方便。軟件采用C++Builder設計,界面簡單、直觀,容易使用。


4、測速系統:ZDS-1速度測試儀,設計簡捷,采用高速的邏輯器件FPGA和ARM器件,分別對采樣和顯示獨立完成,保證采樣數據可靠。FPGA對速度進行采樣,采樣速率為5MHZ。ARM對速度進行顯示控制。

、高溫系統(選配)


1、高溫爐

a、高溫爐體:采用循環水冷、可X、Y軸調整,雙開門設計,爐體采用雙層不銹鋼的焊接結構,中空通流動水。

b、隔熱材料:爐體隔熱爐襯采用多晶莫來石陶瓷纖維,具有隔熱效果好、美觀、使用壽命長和安裝維修方便的特點;不銹鋼爐體內側噴涂熱障涂層,保障最佳隔熱效果。

2、溫控系統

a、升溫系統:800℃采用進口鐵鉻鋁爐絲加熱,具有升溫速度快,使用壽命長等特點。

b、降溫系統:采用恒控溫冷水機,最高控溫溫度40°C 。恒控溫式冷水機不僅可以保證爐體外表面保持恒溫,還能起到穩定和微調爐溫的作用,使爐內的溫度更加精準,有利于提高試驗精度。

3、操作系統

PID智能控制,操作簡單方便。

四、設備優勢介紹

● 可快速變換不同炮管:

在一臺測試系統上只需更換炮管就可方便實現各種壓桿試驗,達到各種實驗目的。

● 子彈自動回收:

設備安裝了子彈自動回收裝置,人性化設計。

● 標準模塊化:

無論發射系統、中心支撐裝置,還是導軌,全部采用標準模塊化結構。無論需要什么樣的壓桿試驗設備,都可通過數量增減而達到試驗要求。

五、技術參數

型號

ZDSHPB-20

ZDSHPB-50

ZDSHPB-100

桿系

Φ20mm及以下任意桿徑

Φ50-Φ20任意桿徑

Φ100-Φ50任意桿徑

桿系屈服強度

1400Mpa

1200Mpa

1000Mpa

平臺

鋁型材配合高精直線導軌

鑄鐵平臺

鑄鐵平臺

工作氣壓范圍

額定0.03-0.8Mpa

額定0.1-1.5Mpa

額定0.1-2Mpa

測速系統

速度測試范圍:0.5-300m/s

精度:1%

傳感器速度:5KHZ

電源:220V 50HZ

采樣速率:5MHZ

數據采集系統

通道數:4通道

電橋方式:外接可接成1/4橋、半橋、全橋;

采樣速度:連續動態采樣速率最高4MHz/通道;

采樣方式:硬件控制同步采集;

觸發方式:自動觸發,觸發通道可選擇。

采樣精度16bitA/D; 供橋電壓:2V(DC);

測量范圍:±20000με;

動態測量精度:一級

平衡范圍:應變計阻值的±1.5%。(測量范圍的50%);

高溫系統(選配)

溫度范圍:室溫-800

熱電偶:S型鉑銠-鉑熱電偶

溫度設定:允許溫度范圍內任意溫度

 




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