長春市智能儀器設(shè)備有限公司已成功研制出動(dòng)態(tài)沖擊分析儀,此種儀器在國內(nèi)尚屬*,長春智能儀器設(shè)備有限公司又一次*,動(dòng)態(tài)沖擊分析儀的具體情況如下:
一. 項(xiàng)目研制的意義
當(dāng)一種材料受到瞬間沖擊,其分子結(jié)構(gòu)受到外力的作用,產(chǎn)生抗力,分子間產(chǎn)生錯(cuò)位或斷裂。傳統(tǒng)的沖擊儀只能檢測(cè)材料被沖擊是吸收能量的能力,不能詳盡的記錄沖擊的過程中材料的粘性、彈性和塑性脆化的變化過程,材料的開發(fā)長期采用憑經(jīng)驗(yàn)的方法通過大量的試驗(yàn)才能開發(fā)出來。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,需要利用先進(jìn)的儀器分析提供、科學(xué)、便捷的開發(fā)手段。動(dòng)態(tài)沖擊分析儀就可以在沖擊的過程中記錄下整個(gè)材料的粘性、彈性和塑性脆化的變化過程,并形象的繪制出負(fù)荷、能量與時(shí)間的曲線和負(fù)荷、能量與位移的曲線。開發(fā)人員不用花費(fèi)大量的人力物力反復(fù)試驗(yàn),他只需根據(jù)兩組曲線和實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)對(duì)比分析來調(diào)整配方,以達(dá)到開發(fā)的目的。動(dòng)態(tài)沖擊分析儀的研制成功為材料的工藝監(jiān)控和質(zhì)量監(jiān)控提供了先進(jìn)的手段,為新材料的研制提供了科學(xué)依據(jù)。
二. 國內(nèi)外研究情況
動(dòng)態(tài)沖擊分析儀,在只有意大利和德國的幾個(gè)廠商生產(chǎn)。早期的產(chǎn)品的曲線是利用攝影的方法記錄擺錘的位置來計(jì)算能量并繪制成曲線,可以比較清楚的記錄動(dòng)態(tài)試驗(yàn)的整個(gè)過程,為材料分析提供了一種檢測(cè)手段,但是該方法比較麻煩,成本高。
目前,國內(nèi)只有我公司生產(chǎn)這種儀器。我公司早期開發(fā)的動(dòng)態(tài)沖擊分析儀另辟蹊境:在沖擊刃后加裝傳感器記錄沖擊過程負(fù)荷與時(shí)間的變化繪制出曲線,并利用負(fù)荷與時(shí)間推出能量的曲線,*可以與國外的同類設(shè)備媲美。隨著超大集成電路和單板機(jī)的技術(shù)飛快的發(fā)展,數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的速度越來越快。現(xiàn)在的動(dòng)態(tài)沖擊分析儀具有采集速度快,達(dá)到1.2μs每個(gè)數(shù)據(jù),存儲(chǔ)量大,曲線和數(shù)據(jù)極大豐富和詳實(shí),為材料的配方和動(dòng)態(tài)試驗(yàn)分析提供了極大的方便。而且,目前的上的廠商也采用了沖擊刃后加裝傳感器的方法??梢哉f我們?cè)趧?dòng)態(tài)沖擊分析儀的技術(shù)上的開發(fā)與國外廠商處于同一水平甚至超過了國外。
三. 技術(shù)研制內(nèi)容
㈠ 機(jī)械部分的研制
1. 主機(jī)
主機(jī)與傳統(tǒng)的機(jī)器相類似,采用先進(jìn)的工藝使磨擦力zui小。在經(jīng)過多次修改加工工藝,讓沖擊錘刃的傳感器的走線由擺軸中心穿過,做到磨擦力zui小,走線zui安全。
2. 沖擊錘
由于加裝角位移傳感器的緣故,使擺軸磨擦力增大,國內(nèi)的沖擊錘zui小作不到1J。我公司采用先進(jìn)的工藝和特種組裝手段作到0.5J。
3. 電氣部分的設(shè)計(jì)
通過系統(tǒng)的控制,轉(zhuǎn)換不同沖擊錘的采集電路,通過高速模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。
㈡ 軟件的設(shè)計(jì)
我公司針對(duì)用戶的不同要求,開發(fā)出性能穩(wěn)定、操作簡便、計(jì)算的軟件,能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)、處理,繪制出負(fù)荷、能量與時(shí)間和負(fù)荷、能量與位移的曲線圖譜,并打印試驗(yàn)報(bào)告。
首先進(jìn)行試驗(yàn)參數(shù)設(shè)置,包括選擇沖擊錘、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)等。設(shè)置完成后進(jìn)行沖擊試驗(yàn),軟件自動(dòng)確定坐標(biāo)繪制曲線。
數(shù)據(jù)處理可以顯示:負(fù)荷—時(shí)間、負(fù)荷—位移、能量—時(shí)間、能量—位移的曲線。
四. 創(chuàng)新點(diǎn)
1. 與傳統(tǒng)的儀器比較,增加了角位移傳感器,將角度的細(xì)化做到0.036°。
2. 增加了負(fù)荷傳感器,記錄了沖擊過程中負(fù)荷的變化并推算出能量的變化。
3. 軟件的數(shù)據(jù)處理增加一些測(cè)量值:沖擊時(shí)間、zui大負(fù)荷、達(dá)到zui大負(fù)荷的能量、剩余能量。增加了數(shù)據(jù)的可比性。
4. 設(shè)計(jì)出磨擦力小,強(qiáng)度高的小能量沖擊錘,用戶zui大限度的方便測(cè)試和zui大限度的測(cè)量數(shù)據(jù)。
5. 通過更換沖擊錘和沖擊座達(dá)到執(zhí)行多標(biāo)準(zhǔn)、多測(cè)量范圍的目的。用戶一機(jī)在手可以做美標(biāo)、國標(biāo)、ISO標(biāo)準(zhǔn),從0.05J做到zui大能量。
五. 技術(shù)指標(biāo)
1. zui小測(cè)量能量:0.05J
2. zui大測(cè)量能量:由用戶定
3. 采集速率:1.2μs
4. 負(fù)荷傳感器精度:≤±1%
5. 負(fù)荷傳感器zui小分辨率:0.01N
6. 角度zui小分辨率:0.036°
六. 項(xiàng)目前景分析
國內(nèi)只有我公司能夠生產(chǎn)這種儀器。國外只有德國和意大利生產(chǎn),但其價(jià)格極其昂貴。我國生產(chǎn)各種材料的廠家和各實(shí)驗(yàn)室研究所有12萬家以上,這些廠家基本上是通過靜態(tài)監(jiān)控工藝法來進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。而國內(nèi)只有本公司擁有此項(xiàng)技術(shù),具有的市場優(yōu)勢(shì)。達(dá)到批量生產(chǎn)后,我們相信能以*的價(jià)格迎來更多的客戶,也將會(huì)打開市場。
作為光機(jī)電一體化的精密分析檢測(cè)儀器,同時(shí)也是計(jì)量測(cè)試儀器,試驗(yàn)機(jī)行業(yè)擁有一個(gè)龐大的潛在市場。很多的新型材料需要通過試驗(yàn)機(jī)來檢測(cè)性能指標(biāo)。按照上zui大的試驗(yàn)機(jī)制造商美國INSTRON公司預(yù)測(cè),目前中國的試驗(yàn)機(jī)銷量僅為美國的1/20,按照中國8%的年經(jīng)濟(jì)增長速率預(yù)測(cè),大約十年后,中國的試驗(yàn)機(jī)市場將與美國的試驗(yàn)機(jī)市場相當(dāng),也就是說,中國試驗(yàn)機(jī)市場將每年呈增長形勢(shì),形成一個(gè)相當(dāng)龐大的市場。
新材料正在走向社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域,被越來越多的人所使用,用戶對(duì)質(zhì)量要求也越高。因此,需要更加先進(jìn)的分析檢測(cè)手段來測(cè)試各種材料的性能指標(biāo)。我公司這項(xiàng)技術(shù),順應(yīng)了市場需求,在同類試驗(yàn)機(jī)中有著的況競爭優(yōu)勢(shì)。“十一五"期間,儀器儀表行業(yè)從總體發(fā)展來看,仍將會(huì)保持產(chǎn)銷適度增長態(tài)勢(shì),出口也會(huì)進(jìn)一步增加。一般低檔產(chǎn)品仍將處于供大于求的市場格局,市場需求量不會(huì)有大幅度增長;而技術(shù)先進(jìn)的數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等產(chǎn)品仍不能滿足市場需要,進(jìn)口量會(huì)有較大增長。同時(shí),隨著我國加入WTO進(jìn)程的加快,我國儀器儀表行業(yè)將會(huì)走向世界,市場競爭會(huì)更為激烈,美國摩根公司、美國新能源公司、美國德拓集團(tuán)等已經(jīng)與我公司洽談合作事宜。根據(jù)國家財(cái)政部門預(yù)測(cè),預(yù)計(jì)分析檢測(cè)儀器年需求量在4000萬臺(tái)(套),100億元左右。鑒于該產(chǎn)品的特殊用途及其應(yīng)用范圍,我們作了一個(gè)詳盡的調(diào)查。根據(jù)社會(huì)調(diào)查統(tǒng)計(jì),目前生產(chǎn)高分子材料的廠家每一年需要量就不低于5000臺(tái),市場需求4.5億元。而推廣到各大學(xué),專職實(shí)驗(yàn)室,質(zhì)量監(jiān)督局等,數(shù)量將增加2倍以上,總市場需求9億元。西部大開發(fā),對(duì)自動(dòng)化儀器提出了新的需求,市場十分廣闊。
七、遠(yuǎn)程控制
動(dòng)態(tài)沖擊分析儀配合視頻連接成功實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作、遠(yuǎn)程診斷、專家遠(yuǎn)程分析功能、維護(hù)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、查看物理連接的*效果。