設備概述：疊加式力標準機采用伺服閉環控制技術，是集多種技術成果于一身的高科技產品，它自動化程度高、加載準確、力值波動度小、液壓系統無泄漏，工作噪音小

設備概述：

   疊加式力標準機采用伺服閉環控制技術，是集多種技術成果于一身的高科技產品，它自動化程度高、加載準確、力值波動度小、液壓系統無泄漏，工作噪音小。該機采用了移動橫梁，拉、壓空間相互利用，具有操作簡單，檢測效率高等特點。       

   該機采用微機控制，能采集分析控制過程的所有狀態，實時采集檢測數據并加以分析處理和打印，還能對異常狀態迅速做出響應，具有液壓、機械及軟件多重保護功能。該機還配備了手動功能，通過計算機屏幕監視，對于不需要編程的研究性檢測，可由手動完成。

   該機已在北京304所等單位長期使用，可靠性、穩定性、準確性均已得到檢驗和驗證。

主要功能：

力標準機主體結構：
力標準機主體結構采用油缸上置四柱式動橫梁主體結構。
力標準機主體采用四根光杠形式的立柱、上橫梁、下底座，中間移動橫梁等組成的框架結構；主體具有足夠高的剛度和穩定性，主體負載能力為額定負荷的120%。在移動橫梁裝有高強度的球頭付，具有自動調心功能，能夠保證被檢傳感器的正確受力狀態和力的作用位置。
                                                                        
主體關鍵部件的結構和制造：

中間移動橫梁

1MN疊加式力標準機主體機架采用成熟的四柱式框架結構，主體由上橫梁、四根立柱、中間移動橫梁和機座構成；移動橫梁及傳動機構部件采用優質材料鑄（鍛）造而成、內應力采用人工時效處理及精密加工制造；力標準機主體部件的關鍵尺寸設計、加工工藝、熱處理工藝、加工精度及裝配性能，由具備專業大型試驗設備制造經驗的廠家協作完成，并由專人負責，保證力標準機的主體在額定載荷作用下具有足夠的剛度和穩定的性能。                                

移動橫梁組主要由橫梁、2個絲母及蝸輪、蝸桿減速機、電機組成，移動橫梁采用鑄造而成，對移動橫梁進行有限元應力分析，如下圖所示：
 

移動橫梁進行應力分析圖

液壓動力系統的關鍵技術：

采用液壓控制系統，油缸分為主油缸，驅動油缸，為了實現快速和慢速加、卸載功能，驅動油缸采用粗、細加載油缸組成，達到系統所要求的精度；工作壓力為：22MPa （輸出力達到額定載荷）；為了保證油缸內徑在30MPa額定工作壓力下的徑向變形不大于0.1mm，油缸壁厚大于40mm。采用獨立的液壓動力站（液壓伺服單元和油源）為液壓系統的驅動動力源。

液壓源主要由電機、油泵、油箱、空氣冷卻器、控制電器等部分組成。打開油泵控制開關（若室溫太低，油泵啟動需預熱15分鐘)，通過計算機對伺服系統（閥）的控制來實現活塞的上升和下降。當伺服系統（閥）的開口加大時，從油泵輸送到油缸的油量增多，這時活塞升起，對被檢傳感器進行施力。空氣冷卻器通過散熱片對液壓油進行冷卻使其溫度保持在一定的范圍之內。伺服系統（閥）由計算機來控制。

控制系統

1）硬件部分：DTC-350控制器的特點：
A) DSP硬件平臺及程序。  
DSP（Digital Signal Processor）是RISC型專用CPU，其指令系統針對自動控制、數字信號處理等應用（如FFT運算）進行了大量的優化，集成了很多外設功能，特別適合實時工業過程控制和實時數據采集。DTC－350測控芯片選用TI公司的DSP。該芯片具有40MIPS計算能力，32位定點，集矢量控制、位置捕獲、A/D轉換等多項外設功能于一體，是工控領域應用十分廣泛的一款DSP，也特別適合應用在測力機控制與測量上。
B）實現了全數字神經元自適應閉環控制
測力機性能的高低主要取決于對測力過程的控制。DTC－350采用的神經元自適應PID控制算法，可實現控制參數的在線辨識，控制量在線優化，控制環在線切換，實現了真正的閉環全數字控制，使得整機性能明顯優于國內產品，并與國外產品技術水平相當。
C）具有8路高分辨力數據采集系統及3路光電編碼器信號測量模塊
測量系統由8路高分辨力模擬信號數據采集通道和3路光電編碼器數字信號測量通道組成。模擬通道有效測量分辨力高達1/350000標稱值，即350000碼（35萬碼）測量分辨力，內部分辨率可達±4000000碼（±400萬碼）。3路光電編碼器位置捕獲系統，允許輸入的正交碼脈沖頻率可高達5MHz，具有糾錯、辨向、計數等功能。
D）采用USB1.1通訊
DTC－350采用USB 1.1與PC機通訊，具有12Mb/s通訊速率。
USB是今后通訊發展方向的主流，具有通訊速率高，可靠，通訊方式靈活多樣（有控制、中斷、批量、實時）等優點，其通過硬件校驗、硬件應答等方式，避免了誤碼、丟碼等常見的通訊缺陷，將逐步取代RS232，RS485、CAN、I2C、SPI、SCI、EPP等各類串并口通訊方式。

2）軟件部分
采用萬測開發的疊加式力標準機控制的專用軟件，通過計算機采用自適應PID控制算法自動控制，系統空載時，用位移傳感器反饋信號控制（即位移閉環），系統受力時，用力傳感器反饋信號控制（即力閉環）。
由計算機、參考傳感器和DTC-350組成的全數字伺服（閉環）控制系統，按照被檢傳感器設置的檢定力值，加力裝置設計成由快速加力裝置和精密加力裝置兩部分組成，分別通過控制較大位移（液壓）完成施加設定的某檢定點力值的90%左右，通過控制微量進給實現力值的準確控制給定。快速加力系統采用液壓伺服控制傳動方式對測力系統施加負荷的系統，精密加力系統采用微量的液壓伺服控制傳動方式，對測力系統施加負荷的系統，自動控制機器完成各級負荷的加、卸負荷循環檢定。通過計算機處理數據文件，并可實時顯示加載過程的曲線（力-時間曲線）。

滿足標準：

JJG1116-2015

技術參數: