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为某企业提升拉力试验机的高温持久性

更新时间:2017-01-18 来源:拉力试验机关闭

        铸造行业除了关注铸件的外观及组织结构之外,对材料的性能指标也非常重视,因此经常需要用到拉力试验机。广东某企业主要从事高温合金的离心铸造及砂型铸造,由于产品用于石化行业的反应炉等安全要求非常高的场合,因而对铸件质量的要求和检验非常严格,特别是对于产品试样的高温持久实验更是如此。公司原有4台高温持久拉力试验机,由于年限太久,使用的日本欧姆龙温控仪表虽然在当时很先进,但随着电子技术的飞速发展,现在看来技术已经落后,加上现在对检验的要求比以前高得多,原设备已经不能满足生产需要。我们充分发挥学校在计算机应用方面具有的专业优势以及工厂在设备结构原理和过程控制仪表应用方面的条件优势,选用国产仪表及专用软件,配以个人计算机,对原设备进行了改造,收到了很好的效果。

    1原设备情况

        该厂拉力试验机由机械部分、加热电炉、温控系统三部分组成。机械部分实现对加热炉的支撑、移动及试样的夹持、拉伸等功能;加热电炉实现对试样进行加热;温控系统按照工艺曲线实现加热炉上下半区的温度控制。整个实验过程的实现及记录都由人工完成。

        目前对高温持久实验的要求是:①温度控制要求准确可靠;②严格按照工艺要求的升温曲线升降温(见图1);③整个过程要求留有记录,以备客户检查监控及自己保留存档;④温度误差不超过0.5%。

        温度控制的准确程度主要与温控仪表的性能有关,原来简单的位式控制误差太大(达3%以上),显然无法满足要求。按照要求的升温曲线升降温,以往靠人工控制时间虽然可实现,但难以保证实验的准确性和真实性。至于记录,以往只是实验员根据表格手工记录,费力费时不说,而且难脱作假的嫌疑,因为高温持久实验动辄几十甚至几百小时的连续作业无论对设备能耗还是对操作者的耐性都是个考验。

    2改造过程

        根据原有设备的性能以及新的要求,经过考察论证,我们认为采用国产仪表和系统组成集散控制系统,完全可以实现上述工艺要求。

        智能仪表采用模糊理论一与传统PID控制功能相结合的控制方式,控制过程响应快,超调小,能够实现温度的精确控制。另外,该型号仪表具有分段控制功能(可以设定多至200段的程序控制曲线),完全可以满足不同实验工艺要求的升降温曲线。Anthone DCS专用软件,可以实现智能仪表与上位机的通讯,这样液压万能试验机上位机就可以对整个生产过程进行实时监控,还可以将整个过程的所有数据和曲线以历史记录的形式保存在电脑硬盘,如需要还可以将数据和曲线打印输出。另外,利用该软件,可以方便地在个人电脑上进行编程以完成各种温控曲线的自动控制过程。

        上位机最好采用工控机,但考虑到价格问题,也可以采用普通的个人计算机,配以RS485/232转换模块,就可将智能仪表与个人计算机联系起来进行通讯。该软件对计算机操作系统的要求不高,Win98系统就可以。出于方便和经济的原因,我们利用淘汰下来的旧计算机,全面维护后重新安装操作系统及DCS应用软件,然后与仪表连接。由于系统一条通讯线路上可以挂接多至128块智能仪表,我们此次改造共有4台设备8只仪表,为了实现通讯,需要对每块仪表进行合理的编址,编址是在系统连接无误后从每只仪表的面板上进行。正确编址后,就可实现仪表一与计算机的通讯,之后仪表的实时状态就完全显示在计算机屏幕上。这样就可同时实现对所有仪表的实时监控,并对所有仪表的历史数据曲线进行记录保存,需要时可以随时打印出来。然后,根据工艺要求,通过电脑编制温控程序,由于使用了DCS专用软件,此过程非常直观方便,只要稍加培训,操作人员就可以胜任。该系统的构成方框图见图2。

        系统改造完成后,对操作者进行了简单培训就投人使用。使用一年来,系统运行稳定,温度控制精确,1200`C时的误差在5℃以内,完全满足工艺要求。

    同时,不但使操作者从以前每天抄表记录的繁琐中解脱出来,而且由于实现了自动控制和实时监控记录,增加了控制的准确性和实验的可信度。质检部门的可以随时调取历史记录检查操作者的工作情况,便于进行管理。更重要的是,客户也可以随时调取历史记录以确认实验过程的准确性和真实性。可以说既从根本上保证了产品的质量控制,又赢得了客户的信任。

    最后,我们为大家推荐一款无需改造的电脑式万能材料试验机

    本机型广泛摘用于各类橡塑胶、鞋类、皮革、服装、纺织、绝缘体、端子。。。等各类材料,测试其拉伸,撕裂,剥离,弯曲等材料研发,检验测试,功能其全,用途广泛。 

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