落锤冲击试验机测试系统简介 - 文章

落锤冲击试验机测试系统简介

作者：陕西科技大学山静民

0 前言：

由于管线钢落锤撕裂试验（DWTT）的结果与钢管全尺寸爆破试验结果相当吻合，容易操作，并且更接近材料的使用状态，因此人们希望用落锤撕裂试验的锤断能量值来代替夏比冲击功值，对高韧性、大壁厚的管线钢的断裂韧性进行评价。但令人遗憾的是，在我国，却一直没有能精确测试其冲击能量的测试技术。使得DWTT试验一直停留在提起落锤，让它自由落下，冲击开口试样，以此确定试样破坏的冲击能量这样粗糙的测试手段上。这样做，存在的缺点是：

（1）人为调整跌落高度，无法保证落锤多高试样正好破坏。难以精确测定试样破坏的总冲击能量。
（2）单纯的总冲击能量提供的信息太少，不足以帮助技术人员研究材料成分，生产工艺等因素对钢材性能的影响。

为此，我们开发了落锤冲击试验机测试系统，以精确测定管线钢的冲击韧性，填补了这项空白。

1 系统功能

我们的落锤撕裂试验机测试系统可以精确测定下述四条曲线：

冲击力——时间曲线
冲击能量——时间曲线
冲击力——位移曲线
冲击能量——位移曲线

并根据依据ISO14556，可以提供试样的，给出试样的下列10项特征值：

屈服力，最大力，启裂力，止裂力，屈服位移，总位移，最大力时的能量，启裂能量，止裂能量，最大能量

这些曲线和数据可以帮助技术人员研究材料成分、工艺参数等因素对钢材性能的影响，对提高产品质量，开发新产品，拓展国内外市场有重要的意义。

2 系统特点

系统以WINDOWS98、2000、XP为平台，用VC++编写程序，操作方便，系统除具有一般的功能，如数据、曲线、实验报告的存储、再现和打印功能外，还具有下述特点：

（1）可靠采集冲击信号采用先进的SPS技术，能可靠采集哪怕是万分之一秒的冲击信号。
（2）灵活的显示方式，可以对信号进行伸展、压缩、左移右移显示，同时显示鼠标所在位置的数据。
（3）独特的动态标定技术，随时对整个测试系统，而不是对某个单一的仪器进行标定。保证了测试的高精度。
（4）用FIR数字滤波器对加速度信号进行滤波，在滤除噪声的同时，保证了信号不会失真。

提供各种FIR数字滤波器对加速度信号进行滤波，保证了信号不会失真。这是因为FIR数字滤波器在通带内其幅频特性是常数，相频特性是过原点的负斜率的直线，满足不失真测试的条件，不会使信号失真。其阻带衰减可以达到74dB,截止频率可人为设定，滤波效果非常好。保证了数据处理的精度。

（5）系统提供的一图多线工具，能把多条曲线以线性坐标置于一幅图上，对于研究、比较不同材料或同一种材料不同工艺条件下的冲击性能提供了方便
（6）只需按一下按键，自动生成带有实验数据的实验报告，可以直接打印输出。

3 测试结果

通过在威海试验机厂生产的30000焦耳和50000焦耳的落锤试验机上对碳素钢、管线钢等各种牌号试样的实际测试，证明本系统工作可靠、精度高、线性好、重复性好。

2004年10月24日到10月27日再次在鞍钢50000焦耳的落锤试验机上现场进行试验，锤击了很多块试样，测试系统没有出现过一次失误，说明了系统的可靠性。在试验中有三块厚度为43mm 的某种材质的试样未锤断,其测试结果如表1所示。该结果恰好说明了测试结果的可信程度，表1某钢材的能量测试结果。

表1 某钢材的能量测试结果

从试验结果可见：这三个未断试样的测试曲线具有形状的一致性，实测能量与理论上的重锤位能误差很小（约为2%），在很大的能量区间内都能保持很小的测试误差，说明该测试系统再现性好、精度高、线性好。

4 订货方式及对用户的承诺

本测试系统完全独立于落锤冲击试验机，以便于新增设备的配置和已有设备的配套。

对于新购落锤试验机的用户：可以分别订购试验机和测试系统，也可以要求试验机生产厂配套我们的测试系统。

对于已有落锤试验机的用户：用户完全可以在现有的落锤上加装此系统（无论哪个厂生产的）。对此类用户，我们的优惠条件是：

（1）合同签订日起3个月内交付验收，不满意就取消合同
（2）使用一个月后付款80%，其余款项一年保修期满后支付

5 附件

附图是对某厂生产的x70管线钢进行试验时直接得到的试验报告（试验是在威海试验机厂生产的30000焦耳的落锤上作的）

落锤冲击试验报告

落锤冲击试验机测试系统V3.0版本说明

落锤冲击试验机示波测试系统从2004年10月正式推出已经有二年半的时间了，在这期间很多用户根据自己工作和科研的要求，对系统提出了一些改进意见，根据这些意见，我们对系统作了以下改进：

1、把测试软件的主界面改成

其主要改动在于：

（1）图形所占面积加大，更易于观察载荷能量与时间曲线和载荷能量与位移曲线的变化；

（2）作为数据源，从原来单一的采集数据方式变为两种方式：即采集数据方式和打开已有的数据文件，后者可以重现以前所做过的试验。

2 软件新增的功能

（1）数据重现功能

要想查阅或比对以前做过的试验，只需打开已有的数据文件，然后采用和实际采集数据完全相同的简单操作，就可以重现以前所做过的试验。

（2）数据二次开发接口

以两种方式为用户提供了数据二次开发接口：

[1] 把试验数据存储成Excel文件形式，用户可以直接在Origin（著名的数据分析处理软件）中打开Excel文件，进行二次开发，也可以从Excel中直接打开该文件，进行简单的分析；
[2] 把试验数据存储成数据文件的形式，用户可以直接打开数据文件，自己处理数据；

（3）鼠标查询功能

无论是在显示载荷能量与时间曲线还是载荷能量与位移曲线的时候，只要一移动鼠标，对应于曲线上的各点，其“时间”、“冲击载荷”、“试样位移”和“冲击能量”各值都显示在曲线左面的编辑框中；

（4）试验报告直接插图

旧版试验报告需要由用户插入图片，新版试验报告直接由程序插入载荷能量与时间曲线和载荷能量与位移曲线，无须用户干预。这对于生产企业来说，可以大大提高试验的效率。把每一次试验的数据、曲线和试验报告都全部记录在案。为了使曲线更清晰，加大了曲线部分的幅面试验报告也由一页改为两页。(end)

(投稿) (2007-7-15，阅读1900次)

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