長(cháng)春市智能儀器設備有限公司已成功研制出動(dòng)態(tài)沖擊分析儀,此種儀器在國內尚屬*,長(cháng)春智能儀器設備有限公司又一次*,動(dòng)態(tài)沖擊分析儀的具體情況如下:
一. 項目研制的意義
當一種材料受到瞬間沖擊,其分子結構受到外力的作用,產(chǎn)生抗力,分子間產(chǎn)生錯位或斷裂。傳統的沖擊儀只能檢測材料被沖擊是吸收能量的能力,不能詳盡的記錄沖擊的過(guò)程中材料的粘性、彈性和塑性脆化的變化過(guò)程,材料的開(kāi)發(fā)長(cháng)期采用憑經(jīng)驗的方法通過(guò)大量的試驗才能開(kāi)發(fā)出來(lái)。隨著(zhù)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(kāi)發(fā)手段。動(dòng)態(tài)沖擊分析儀就可以在沖擊的過(guò)程中記錄下整個(gè)材料的粘性、彈性和塑性脆化的變化過(guò)程,并形象的繪制出負荷、能量與時(shí)間的曲線(xiàn)和負荷、能量與位移的曲線(xiàn)。開(kāi)發(fā)人員不用花費大量的人力物力反復試驗,他只需根據兩組曲線(xiàn)和實(shí)測的數據對比分析來(lái)調整配方,以達到開(kāi)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控和質(zhì)量監控提供了先進(jìn)的手段,為新材料的研制提供了科學(xué)依據。
二. 國內外研究情況
動(dòng)態(tài)沖擊分析儀,在只有意大利和德國的幾個(gè)廠(chǎng)商生產(chǎn)。早期的產(chǎn)品的曲線(xiàn)是利用攝影的方法記錄擺錘的位置來(lái)計算能量并繪制成曲線(xiàn),可以比較清楚的記錄動(dòng)態(tài)試驗的整個(gè)過(guò)程,為材料分析提供了一種檢測手段,但是該方法比較麻煩,成本高。
目前,國內只有我公司生產(chǎn)這種儀器。我公司早期開(kāi)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(guò)程負荷與時(shí)間的變化繪制出曲線(xiàn),并利用負荷與時(shí)間推出能量的曲線(xiàn),*可以與國外的同類(lèi)設備媲美。隨著(zhù)超大集成電路和單板機的技術(shù)飛快的發(fā)展,數據采集和數據處理的速度越來(lái)越快?,F在的動(dòng)態(tài)沖擊分析儀具有采集速度快,達到1.2μs每個(gè)數據,存儲量大,曲線(xiàn)和數據極大豐富和詳實(shí),為材料的配方和動(dòng)態(tài)試驗分析提供了極大的方便。而且,目前的上的廠(chǎng)商也采用了沖擊刃后加裝傳感器的方法??梢哉f(shuō)我們在動(dòng)態(tài)沖擊分析儀的技術(shù)上的開(kāi)發(fā)與國外廠(chǎng)商處于同一水平甚至超過(guò)了國外。
三. 技術(shù)研制內容
㈠ 機械部分的研制
1. 主機
主機與傳統的機器相類(lèi)似,采用先進(jìn)的工藝使磨擦力zui小。在經(jīng)過(guò)多次修改加工工藝,讓沖擊錘刃的傳感器的走線(xiàn)由擺軸中心穿過(guò),做到磨擦力zui小,走線(xiàn)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. 電氣部分的設計
通過(guò)系統的控制,轉換不同沖擊錘的采集電路,通過(guò)高速模擬數字轉換器轉換成數字信號傳送給計算機進(jìn)行處理。
㈡ 軟件的設計
我公司針對用戶(hù)的不同要求,開(kāi)發(fā)出性能穩定、操作簡(jiǎn)便、計算的軟件,能夠實(shí)現數據的自動(dòng)存儲、處理,繪制出負荷、能量與時(shí)間和負荷、能量與位移的曲線(xiàn)圖譜,并打印試驗報告。
首先進(jìn)行試驗參數設置,包括選擇沖擊錘、執行標準等。設置完成后進(jìn)行沖擊試驗,軟件自動(dòng)確定坐標繪制曲線(xiàn)。
數據處理可以顯示:負荷—時(shí)間、負荷—位移、能量—時(shí)間、能量—位移的曲線(xiàn)。
四. 創(chuàng )新點(diǎn)
1. 與傳統的儀器比較,增加了角位移傳感器,將角度的細化做到0.036°。
2. 增加了負荷傳感器,記錄了沖擊過(guò)程中負荷的變化并推算出能量的變化。
3. 軟件的數據處理增加一些測量值:沖擊時(shí)間、zui大負荷、達到zui大負荷的能量、剩余能量。增加了數據的可比性。
4. 設計出磨擦力小,強度高的小能量沖擊錘,用戶(hù)zui大限度的方便測試和zui大限度的測量數據。
5. 通過(guò)更換沖擊錘和沖擊座達到執行多標準、多測量范圍的目的。用戶(hù)一機在手可以做美標、國標、ISO標準,從0.05J做到zui大能量。
五. 技術(shù)指標
1. zui小測量能量:0.05J
2. zui大測量能量:由用戶(hù)定
3. 采集速率:1.2μs
4. 負荷傳感器精度:≤±1%
5. 負荷傳感器zui小分辨率:0.01N
6. 角度zui小分辨率:0.036°
六. 項目前景分析
國內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(chǎng)家和各實(shí)驗室研究所有12萬(wàn)家以上,這些廠(chǎng)家基本上是通過(guò)靜態(tài)監控工藝法來(lái)進(jìn)行質(zhì)量監控。而國內只有本公司擁有此項技術(shù),具有的市場(chǎng)優(yōu)勢。達到批量生產(chǎn)后,我們相信能以*的價(jià)格迎來(lái)更多的客戶(hù),也將會(huì )打開(kāi)市場(chǎng)。
作為光機電一體化的精密分析檢測儀器,同時(shí)也是計量測試儀器,試驗機行業(yè)擁有一個(gè)龐大的潛在市場(chǎng)。很多的新型材料需要通過(guò)試驗機來(lái)檢測性能指標。按照上zui大的試驗機制造商美國INSTRON公司預測,目前中國的試驗機銷(xiāo)量?jì)H為美國的1/20,按照中國8%的年經(jīng)濟增長(cháng)速率預測,大約十年后,中國的試驗機市場(chǎng)將與美國的試驗機市場(chǎng)相當,也就是說(shuō),中國試驗機市場(chǎng)將每年呈增長(cháng)形勢,形成一個(gè)相當龐大的市場(chǎng)。
新材料正在走向社會(huì )各個(gè)領(lǐng)域,被越來(lái)越多的人所使用,用戶(hù)對質(zhì)量要求也越高。因此,需要更加先進(jìn)的分析檢測手段來(lái)測試各種材料的性能指標。我公司這項技術(shù),順應了市場(chǎng)需求,在同類(lèi)試驗機中有著(zhù)的況競爭優(yōu)勢?!笆晃?期間,儀器儀表行業(yè)從總體發(fā)展來(lái)看,仍將會(huì )保持產(chǎn)銷(xiāo)適度增長(cháng)態(tài)勢,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(chǎng)格局,市場(chǎng)需求量不會(huì )有大幅度增長(cháng);而技術(shù)先進(jìn)的數字化、智能化、網(wǎng)絡(luò )化等產(chǎn)品仍不能滿(mǎn)足市場(chǎng)需要,進(jìn)口量會(huì )有較大增長(cháng)。同時(shí),隨著(zhù)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(chǎng)競爭會(huì )更為激烈,美國摩根公司、美國新能源公司、美國德拓集團等已經(jīng)與我公司洽談合作事宜。根據國家財政部門(mén)預測,預計分析檢測儀器年需求量在4000萬(wàn)臺(套),100億元左右。鑒于該產(chǎn)品的特殊用途及其應用范圍,我們作了一個(gè)詳盡的調查。根據社會(huì )調查統計,目前生產(chǎn)高分子材料的廠(chǎng)家每一年需要量就不低于5000臺,市場(chǎng)需求4.5億元。而推廣到各大學(xué),專(zhuān)職實(shí)驗室,質(zhì)量監督局等,數量將增加2倍以上,總市場(chǎng)需求9億元。西部大開(kāi)發(fā),對自動(dòng)化儀器提出了新的需求,市場(chǎng)十分廣闊。
七、遠程控制
動(dòng)態(tài)沖擊分析儀配合視頻連接成功實(shí)現遠程操作、遠程診斷、專(zhuān)家遠程分析功能、維護、實(shí)驗數據分析、查看物理連接的*效果。