隨著科學技術的發展我國一些企業自行研制生產的紡織測試儀器基本滿足了我國的需求,并且經常有儀器出口國外,外觀得到了美化、機械結構改進的更加符合人體工程、比較復雜電器控制結構也由模擬電路轉向了數字電路---單板機或單片機控制,我國紡織儀器起步較晚,但是發展很快,由于紡織儀器的專業性、特殊性和社會擁有量太少,加之生產廠商的技術保密等方方面面原因,從而導致了很多業內人士感到技術資料匱乏、維修難。針對上述原因概要的描述一下,其實進口儀器維修途徑也大致相同。
電子單強儀結構要點及基本工作原理:
電子單強儀無論其型號、外觀各不相同,但各種結構組成均基本雷同。主要包括試樣夾持及紗線喂入系統、伸長測定系統、移動夾持器驅動及速度控制系統、測試結果處理顯示及輸出系統、測試條件輸入系統等組成。各系統等組成,皆有相應電源供電、有相應接口與微處理器適配。上述各系統工作一般有同一微處理器協調完成,各系統相互關系如圖1所示。
1、試樣夾持系統:由定、動二夾持器組成,通常定夾持器直接或間接與測力傳感器相聯,動夾持器按設定要求的速度線性移動(全自動式電子單強儀,則其夾持試樣動作受控制電路適時完成),試樣不夾斷、不滑脫是其主要技術要求之一。
2、測力系統:包括測力傳感器、測量電路、A/D轉換器、其功能是將試樣所受拉伸力值模擬信號轉換為相應的數字量,以便通過接口供微處理器(CPU)作進一步處理。就力值理論誤差而言,其A/D轉換器是應主要關注的技術指標。
3、伸長測定系統:由于電子單強儀均屬CRE工作方式,定夾持器位移基本可以忽略不計,故檢測拉伸過程中動夾持器的位移量可視為試樣的伸長量。按其結構及工作原理、一般可分為光電轉換式及CPU輸出脈沖計數式兩種,兩者各有優缺點,當然與軟件的編寫、定位裝置的采用亦有間接關系。
4、夾持器驅動及速度控制系統:國內常用驅動方式有三類:A、步進電機驅動。B直流電機驅動。C交流電機驅動。無論何類驅動方式均需包含:速度變換及控制電路、傳動變速機構?傮w要求考慮下列性能指標:調速變速范圍、速度穩定性、啟停響應特性、輸出力矩一致性,其他如噪聲、結構復雜程度等亦都是必須注意的問題。
5、測試結果處理及輸出系統:拉伸過程中試樣所受負荷力值、伸長值、時間等都必須隨時分別通過各相應接口送CPU,由CPU作進一步運算、判定等處理,然后將中間結果暫存RAM中備用,經CPU判定拉伸結束(或試樣斷裂),CPU將在ROM程序管理下,按設定程序和工藝要求對測得結果進行統計運算,求得各項統計結果,最終通過相應接口分別顯示、打印、記錄或將信號送至PC機進行信號記錄處理、分析,以便信息化管理。
6、電源供應系統:該系統任務在供應各電氣、電子線路部分的用電,其品質直接影響整機抗干擾、工作穩定、計量準確等主要性能,不能輕視其要求。
7、喂紗、換管及予加張力的工作方式:有多種不同的工作方式。喂紗方式分鏈條、搖臂、橫動等方式,夾持方式分彈簧、氣壓、電磁、手動等;預加張力分直接測讀(通過測力傳感器)和直接加載等方式。
電子單強儀各系統的工作流程(框圖)如圖示2所示。它是由硬件和軟件二者密切協調配合的結果,當然由于機型不同,工作流程某些細節安排可能會略有差異,圖2供一般性參考。
電子單強儀測試調校工作、操作方法要點及實例簡介,可參考生產制造廠商提供的有關儀器說明書、電路圖中相關條文及技術參數進行,本文從略。