一、概述：

SPK系列微机控制扭转试验机，主要用于检测、研究金属材料及其构件的扭转机械性能试验。

本试验系统采用液压伺服马达、全数字式微机伺服调速控制技术，系统稳定、性能卓越，与世界同步。自动跟踪测量材料的扭转角、峰值保持、自动处理试验数据、数字显示扭矩值、扭角、加荷速率及T-φ试验曲线，并打印T-φ试验曲线及材料的 T、τb及切变模量G等符合国家标准的试验报告。

采用高精度传感器、测量放大器进行数据采集，实现扭矩、扭角、加荷速率等工程量的多种控制。选用世界知名厂家的外购件，充分保证了系统的稳定可靠性，试验软件在WINDOWS98/XP/2000平台下工作，全中文界面，强大的数据处理功能，试验条件和试验结果自动存盘，显示、打印符合相关国家标准的随机成组试验数据、试验曲线、试验报告，是科研院所、大专院校理想的高性价比的试验设备。

   本试验系统除可满足进行常规的扭转试验外，还可用于进行扭转疲劳试验。

二、设备功能：

 1、能进行金属和非金属材料的扭转试验，满足“金属室温扭转试验方法”的要求。

  2、驱动系统为液压伺服马达、全数字伺服控制器

  3、基于Windows2000NT或XP操作系统的试验控制软件，除保证试验正常进行外，能对传感器进行非线性修正，对使用者实行分权限管理；具有多图形显示窗口，单位换算功能。

  4、可以使用EXCEL等软件与试验数据库进行通讯。

三、主要技术指标及参数：

   1、最大负荷：30000Nm

  2、扭矩测量范围：2%—100%

  3、扭矩测量精度：示值的±1%以内

  4、扭矩角测量范围：0—±9999°

  5、扭矩角测量精度：示值的±1%以内

  6、夹头间最大距离： 4500mm

  7、夹持试样尺寸：φ10—φ300mm

8、扭转速度：0—360°/min

四、设备配置：

1、微机控制扭转试验机主机                          一台

2、高精度正反双向扭矩传感器                        一只

3、全数字扭转试验伺服控制系统                      一套

4、微机控制扭转试验控制软件                        一套

5、试验夹具                                        一套

6、计算机（CPU 2.4G/256M/40G/17 纯平）             一台

7、A4幅面彩喷打印机 ( hp)                          一台

五、工作原理与组成

该系统主要由可施加正反两个方向扭矩的主机，微机控制自动加载、电子测量单元组成。

（一） 试验机主机

试验机主机由扭矩传动机构、试验夹具、导轨、试验夹具移动机构等组成。

（二）电子控制系统

由传感器前置放大器、模拟滤波器、工频滤波陷波器，功率调节单元等组成。

试验机控制系统为集散式全数字闭环微机控制系统（以下简称该系统），由处于上位的计算机和多个能独立完成多参量控制、数据采集和预处理任务的单片机等部分组成。上位计算机与四个通道控制单片机之间以异步并行、主从方式传送数据，各单片机在独立完成预设、随机指令任务的同时，将数据以数字信号形式传送给计算机，计算机对各通道试验设置参数、控制参数调节等进行集中处理、统一管理，并将试验系统随机控制参量发送给各单片机，通过系统预设、指定的控制参量，进行比较、协调，实现控制加载。

    该系统每个电气控制通道包括以下各部分：

    1． 扭矩传感器前置放大器

    2． 扭矩角传感器前置放大器

    3． 传感器供桥电路

    4． 自动调零电路，自动分档电路。

    5． 高速高精16位A/D转换数据采集系统

    6． 误差比较电路

    7．PID调节器

    8．控制通道切换电路

    9．伺服功率放大器

    10．逻辑控制单元

    上述各部分组成一个通道的完整的控制系统。每个通道采用完全相同的工作方式，通过上位机对各通道板发送控制指令，各通道完成独立的伺服控制。 

    系统PID参数全部由D/A调节，无电位器设计。

（三）、软件系统

   1、控制软件

Windows98/2000/XP环境下的试验控制和数据处理软件，界面友好，操作简单，轻松完成试验参数设置、试验控制、数据处理。

1、程序界面，如图6

图6   试验界面

本试验系统除可满足进行常规的扭转试验外，还可用于进行扭转疲劳试验。在“试验选择”项目中，可选择“常规扭转试验”或“扭转疲劳试验”。

图8  参数设置

保护参数中可进行扭矩的上下限及相对转角的设定。

图9  试验机准确度的标定

（四）、数据处理

1、独立的ACCESS试验数据库

 试验数据以多种文件格式保存，可导入在WORD、EXCEL、ACCESS、MATLAB等多种软件下，进行统计、编辑、分类、拟合试验曲线等操作。

2、智能化的自动存储功能

在试验者没有命名设置保存的情况下，系统将试验项目以试验执行日期和时刻，自动命名保存。安全、方便，不会丢失数据。

3、超级系统管理功能

试验项目以试验类型分类、编号排序，存储在试验系统预设置的“年、月、日”只要查看试验时间，便可以立即找到所需资料。

4、试验数据、曲线再现、逐点遍历功能强大

对试验数据能曲线再现、逐点遍历、整体或局部进行无级放大显示。

5、试验数据取舍自由

用户可以对试验数据中无效或要报废的纪录从数据库中删除、清理。

6、可以选择试验数据是否修约，修约前后的数据分别存储，方便校验。结果计算中对屈服材料可自动判断。