ZONE-DE霍普金森壓桿測試裝置

一、霍普金森桿系統(tǒng)應(yīng)用

應(yīng)用范圍：霍普金森桿是一種研究一維應(yīng)力狀態(tài)下材料動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的有效實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置通過應(yīng)力波對(duì)試樣進(jìn)行沖擊，可以計(jì)算出應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變率、應(yīng)變能等，通過該設(shè)備可以研究金屬材料、復(fù)合材料、混凝土及巖石類各向異性材料和各向同性材料的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能參數(shù)（動(dòng)態(tài)壓縮強(qiáng)度、巴西圓盤動(dòng)態(tài)拉伸強(qiáng)度等）。也可對(duì)試樣進(jìn)行在不同外圍約束力下進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能測試。

二、霍普金森壓桿測試系統(tǒng)組成

本套Hopkinson 壓桿系統(tǒng)主要包含：發(fā)射及控制系統(tǒng)、桿系及主體平臺(tái)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、測速系統(tǒng)及分析軟件等，其示意圖如下所示。

1、發(fā)射及控制系統(tǒng):

發(fā)射系統(tǒng)包括發(fā)射體、儲(chǔ)氣室、炮管、法蘭、撞擊桿、高壓氣源等。獨(dú)有的發(fā)射機(jī)構(gòu)，爆發(fā)性強(qiáng)、氣密性好、氣壓穩(wěn)定；控制系統(tǒng)采用PLC控制，輸入目標(biāo)氣壓，自動(dòng)充氣，操作簡單。同時(shí)解決了電磁對(duì)信號(hào)采集的影響。

2、桿系及主體平臺(tái)：

為了保證整個(gè)平臺(tái)水平度及桿系同軸度，提高測試精度，采用臺(tái)灣HIWIN上銀高精度的標(biāo)準(zhǔn)直線導(dǎo)軌，確保定位精度，更換炮管或桿系時(shí)，只需要調(diào)整軸向位置即可，大大提高調(diào)試工作效率及系統(tǒng)精度。

3、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：

DF-16B4M應(yīng)變采集器，是適應(yīng)霍普金森桿實(shí)驗(yàn)專用儀器。將應(yīng)變儀和數(shù)據(jù)采集器集成到一起，采集器應(yīng)變放大器采用AD公司的高性能高速低噪聲放大器，AD轉(zhuǎn)換器件采用AD公司的16Bit 4MHz的高速高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器，采集速度快，噪聲低。數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)過程用FPGA控制實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)一采集時(shí)鐘。數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。采集板有64M16Bit數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，每通道實(shí)現(xiàn)16M的存儲(chǔ)深度。,數(shù)據(jù)傳輸采用10/100M網(wǎng)路傳輸，與計(jì)算機(jī)連接方便。軟件采用C++Builder設(shè)計(jì)，界面簡單、直觀，容易使用。

4、測速系統(tǒng)：ZDS-1速度測試儀，設(shè)計(jì)簡捷，采用高速的邏輯器件FPGA和ARM器件，分別對(duì)采樣和顯示獨(dú)立完成，保證采樣數(shù)據(jù)可靠。FPGA對(duì)速度進(jìn)行采樣，采樣速率為5MHZ。ARM對(duì)速度進(jìn)行顯示控制。

三、高溫系統(tǒng)（選配）

1、高溫爐

a、高溫爐體：采用循環(huán)水冷、可X、Y軸調(diào)整，雙開門設(shè)計(jì)，爐體采用雙層不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu)，中空通流動(dòng)水。

b、隔熱材料：爐體隔熱爐襯采用多晶莫來石陶瓷纖維，具有隔熱效果好、美觀、使用壽命長和安裝維修方便的特點(diǎn)；不銹鋼爐體內(nèi)側(cè)噴涂熱障涂層，保障最佳隔熱效果。

2、溫控系統(tǒng)

a、升溫系統(tǒng)：800℃采用進(jìn)口鐵鉻鋁爐絲加熱，具有升溫速度快，使用壽命長等特點(diǎn)。

b、降溫系統(tǒng)：采用恒控溫冷水機(jī)，最高控溫溫度40°C 。恒控溫式冷水機(jī)不僅可以保證爐體外表面保持恒溫，還能起到穩(wěn)定和微調(diào)爐溫的作用，使?fàn)t內(nèi)的溫度更加精準(zhǔn)，有利于提高試驗(yàn)精度。

3、操作系統(tǒng)

PID智能控制，操作簡單方便。

四、設(shè)備優(yōu)勢介紹

● 可快速變換不同炮管：

在一臺(tái)測試系統(tǒng)上只需更換炮管就可方便實(shí)現(xiàn)各種壓桿試驗(yàn)，達(dá)到各種實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/b>