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霍普金森压杆

霍普金森压杆

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ZONE-DE霍普金森压杆测试装置


一、霍普金森杆系统应用


应用范围:霍普金森杆是一种研究一维应力状态下材料动态力学性能的有效实验装置。该装置通过应力波对试样进行冲击,可以计算出应力、应变、应变率、应变能等,通过该设备可以研究金属材料、复合材料、混凝土及岩石类各向异性材料和各向同性材料的动态力学性能参数(动态压缩强度、巴西圆盘动态拉伸强度等)。也可对试样进行在不同外围约束力下进行动态性能测试。



二、霍普金森压杆测试系统组成

本套Hopkinson 压杆系统主要包含:发射及控制系统、杆系及主体平台、数据采集系统、测速系统及分析软件等,其示意图如下所示。



1、发射及控制系统:

发射系统包括发射体、储气室、炮管、法兰、撞击杆、高压气源等。独有的发射机构,爆发性强、气密性好、气压稳定;控制系统采用PLC控制,输入目标气压,自动充气,操作简单。同时解决了电磁对信号采集的影响。

2、杆系及主体平台:


为了保证整个平台水平度及杆系同轴度,提高测试精度,采用台湾HIWIN上银高精度的标准直线导轨,确保定位精度,更换炮管或杆系时,只需要调整轴向位置即可,大大提高调试工作效率及系统精度。


3、数据采集系统

DF-16B4M应变采集器,是适应霍普金森杆实验专用仪器。将应变仪和数据采集器集成到一起,采集器应变放大器采用AD公司的高性能高速低噪声放大器,AD转换器件采用AD公司的16Bit 4MHz的高速高精度模数转换器,采集速度快,噪声低。数据采集、存储过程用FPGA控制实现,统一采集时钟。数据准确可靠。采集板有64M16Bit数据存储器,每通道实现16M的存储深度。,数据传输采用10/100M网路传输,与计算机连接方便。软件采用C++Builder设计,界面简单、直观,容易使用。


4、测速系统:ZDS-1速度测试仪,设计简捷,采用高速的逻辑器件FPGA和ARM器件,分别对采样和显示独立完成,保证采样数据可靠。FPGA对速度进行采样,采样速率为5MHZ。ARM对速度进行显示控制。

、高温系统(选配)


1、高温炉

a、高温炉体:采用循环水冷、可XY轴调整,双开门设计,炉体采用双层不锈钢的焊接结构,中空通流动水。

b、隔热材料:炉体隔热炉衬采用多晶莫来石陶瓷纤维,具有隔热效果好、美观、使用寿命长和安装维修方便的特点;不锈钢炉体内侧喷涂热障涂层,保障最佳隔热效果。

2温控系统

a、升温系统:800℃采用进口铁铬铝炉丝加热,具有升温速度快,使用寿命长等特点

b、降温系统:采用恒控温冷水机,最高控温温度40°C 。恒控温式冷水机不仅可以保证炉体外表面保持恒温,还能起到稳定和微调炉温的作用,使炉内的温度更加精准,有利于提高试验精度。

3、操作系统

PID智能控制,操作简单方便。

四、设备优势介绍

● 可快速变换不同炮管:

在一台测试系统上只需更换炮管就可方便实现各种压杆试验,达到各种实验目的。

● 子弹自动回收:

设备安装了子弹自动回收装置,人性化设计。

● 标准模块化:

无论发射系统、中心支撑装置,还是导轨,全部采用标准模块化结构。无论需要什么样的压杆试验设备,都可通过数量增减而达到试验要求。

五、技术参数

型号

ZDSHPB-20

ZDSHPB-50

ZDSHPB-100

杆系

Φ20mm及以下任意杆径

Φ50-Φ20任意杆径

Φ100-Φ50任意杆径

杆系屈服强度

1400Mpa

1200Mpa

1000Mpa

平台

铝型材配合高精直线导轨

铸铁平台

铸铁平台

工作气压范围

额定0.03-0.8Mpa

额定0.1-1.5Mpa

额定0.1-2Mpa

测速系统

速度测试范围:0.5-300m/s

精度:1%

传感器速度:5KHZ

电源:220V 50HZ

采样速率:5MHZ

数据采集系统

通道数:4通道

电桥方式:外接可接成1/4桥、半桥、全桥;

采样速度:连续动态采样速率最高4MHz/通道;

采样方式:硬件控制同步采集;

触发方式:自动触发,触发通道可选择。

采样精度16bitA/D; 供桥电压:2V(DC);

测量范围:±20000με;

动态测量精度:一级

平衡范围:应变计阻值的±1.5%。(测量范围的50%);

高温系统(选配)

温度范围:室温-800

热电偶:S型铂铑-铂热电偶

温度设定:允许温度范围内任意温度

 




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