微机控制多工位材料试验机

设备名称：微机控制多工位材料试验机

型号：KEM104L-5

设备主要功能：

主要用于非金属（如防水卷材等）材料及其产品的拉伸性能测试。试验机主机中横梁下面装五个 10kN 传感器，可以同时夹持 5 个或其中的任意 1-4 个试样做拉伸试验。配置大变形

传感器，可准确测量材料的断裂延伸率。可选配高低温环境箱，测试材料在高低温环境下的

力学性能。

设备原理及构成：

本设备采用小门式万能试验机为主体结构，伺服电机作为施力元件。主要由主机、传动

部分、大变形传感器、大变形导轨、气动夹具、软件系统、电气系统构成。试验过程中，由

计算机软件发送指令给控制单元使伺服电机转动，伺服电机通过联轴器带动变速系统，使两

滚珠丝杠同方向转动，从而令中横梁按选定的速度升、降。力传感器受拉或压，输出信号送

入控制单元内经过 A/D 转换进入计算机。同样，变形测量系统、位移测量系统的输出信号也

按相同的方式进入计算机。计算机对测量结果进行计算，并绘出试验曲线图。

主机：

全套结构紧凑、高刚性的双柱负荷框架配置，大幅提升设备刚性，减少试验测试误

差；

采用德国技术的高强度高精度的预加载滚珠丝杠副，增加预紧负荷减少反向时的空

行程，出现无反向死区，同时提高了传动刚度和传动精度；

 加厚的上、中、下横梁，采用球墨铸铁精密铸造而成，球墨铸铁中石墨的球体结构

使得球墨铸铁具有更加良好的展延性和抗冲击性，同时也能够消除铸铁内部的裂

缝，提高了使用寿命和试验安全性。

 优质的钣金外罩，安装紧密，有效降低试验结束时由于试样断裂应力释放而产生的

振动引起的噪音，明显优于铝合金外罩；

传动部分：

日本进口伺服器 宁波伏龙同步齿型 日本进口电机

 高速率、低振动电机驱动装置；

 免维护的世界一流交流伺服电机和伺服器；

 非离合器式驱动装置，能够在最大力下全速运转；

 国产顶尖宁波伏龙同步齿型带，确保全生命周期不用更换；

大变形传感器：

 采用日本内密控 2500 线高精度光电编码器；

 采用 4 倍频技术，大变形传感器分辨率高达 0.0025mm；

 数据采集系统采用自主研发数字采集器；

 精准克级配重并配置高精度银钢支及低阻尼直线导轨，上下夹头滑动更加顺滑，并

保持向上的运动趋势，启动力小于 1N。

大变形导轨

10KN 土工布气动夹具

高精度伺服控制器：

KT-3100 伺服控制器性能特点：

 本控制器采用 Cotex_M3 的 32 位高速 ARM 芯片作为主控芯片，具有较高的运算速度

和数据处理能力，能够在短时间内实现从数据采集、PID 运算、以太网通讯到输出

控制的整个控制过程，从而实现对试验机的精确闭环控制；

 采用 CAN 总线接口模式，方便后期功能扩展；

 100MHz 的以太网通讯接口，与 PC 机实现高速数据通讯，实现采集数据实时上传和

控制指令实时下发的功能，从而达到 PC 机实时控制试验机的目的。

 具有三路模拟输入通道：1 路载荷、1 路电子引伸计、1 路扩展通道，这三个通道全

部采用独立的 24 位 A/D 转换器进行高精度数据采样，有效内码高达±300000；

 具有三路光电编码器 4 倍频计数输入通道：1 路差分输入可接伺服电机的光电编码

器信号用于位移测量、2 路 TTL 信号输入可接测量大变形的光电编码器或接 2 路光

栅位移传感器；

 具有 4 个开关量输入接口：可外接 4 路限位开关输入信号；

 1 个 0-10V 模拟信号输出接口：可接伺服电机驱动器或变频器；1 路 0-500kHz 脉冲

频率差分输出接口：可接伺服电机驱动器，用于控制伺服电机的转速；1 路差分的

方向信号输出接口：接伺服电机驱动器，控制伺服电机转向；

 4 个开关量输出接口：可外接 4 个中间继电器；

 采用 PID 控制策略实现载荷的闭环控制，可实现恒速加卸荷、载荷保持、恒速位

移、位移保持、恒速变形、变形保持等功能；

高开放式试验软件：

 专门针对多工位试验机开发；

 测控软件具有界面美观大方、功能强大、操作简单等特点；

 界面布局可以自行调整大小、位置、停靠等方式，可以适配不同的操作习惯。

 试验支持组号列表，已做、待做一目了然。试验可批量新建、批量录入，可连续试

验，方便快捷。

 试验结束时能自动计算并保存试验结果数据，如最大力、抗拉强度、屈服强度、非

比例延伸强度等，并能在试验曲线上进行特征点的显示；可以拖动方式修改、调整

特征点。

 软件具有试验分析功能，可以对已经完成的试验结果进行数据分析，并可将一组内

的多个试验曲线进行叠加对比。

 采用开放式的试验标准配置模式，标配的软件内置有金属、建材、橡胶塑料、丝织

等多个行业的几百个试验标准，用户也可以方便地增加、删除或修改一个试验标

准。试验标准编辑时自动检查数据类型、量纲类型，最大程度防止标准编辑错误。

 试验控制步骤可根据试验要求自由编辑。

 可以配置多种机型，可以配置多个力传感器和多个变形传感器，用户可以根据需要

切换使用。

 手动、半自动、全自动多种校准方法，其中全自动校准传感器，可大幅减少人为误

差。支持双向校准、使用传感器。

 支持多种联网数据上传模式，支持国内大多数 MIS 数据平台；

其它：

 试验机具有安全装置电子限位保护；

 试验机具有保护功能如超载，限位，过流、过压、超温保护；

 试验机具有试台归位功能：手动和自动两种选择；

 试验机具有微调功能自动调整；

 试验机力传感器稳定合理安装在中横梁上；

 设备外露的电线部线合理、美观、大方，并与设备主机颜色协调。

设备主要技术参数：

最大试验力（单工位）：10kN；

试验机准确度等级：0.5 级；

试验力测量范围：0.4%—100%FS 全程不分档；

试验力示值相对误差：示值的±0.5%以内；

试验力分辨力：最大试验力的 1/±600000（全程分辨力不变）；

位移示值相对误差：示值的±0.5%以内；

位移分辨力：0.05µm；

大变形传感器测量范围：10-800mm；

大变形传感器示值相对误差：示值的±0.5%以内；

大变形传感器分辨率：0.0025mm；

力控速率调节范围：0.01-5%FS/S；

力控速率相对误差：设定值的±1%以内；

横梁速度调节范围：0.001—500mm/min；

横梁速度相对误差：速率 < 0.01mm/min 时，设定值的±1.0%以内；速率≥0.01mm/min

时，设定值的±0.2%以内；

恒力、恒变形、恒位移控制范围：0.5%--100%FS；

恒力、恒变形、恒位移控制精度：设定值<10%FS 时，为设定值的±1%以内；设定值≥

10%FS 时，为设定值的±0.1%以内；

横梁移动距离：1000mm；

有效拉伸空间（带夹具）：650mm

有效试验宽度：1500mm；

设备外型尺寸（长×宽×高）：约 2200×650×2230（mm）；

电源：220V±10%，1kW ；

主机重量：约 1500kg。

设备主要配置：

主机一套；

伺服器及伺服电机一套；

10kN 力传感器 5 支，5KN、1KN 外挂传感器各 5 支；

KT-3100 测量控制系统一套；

大变形传感器 5 套：

大变形导轨一套；

土工布气动夹具 5 套(夹持宽度 20cm，最大力值 10kn），防水卷材夹具 5 套；

气源一套（1.2Mpa,容积 24L）

电脑一台（标配）；

中文版试验软件一套。