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精准曲线、极速测量之奥龙芯控制系统详细介绍

发布时间:2017-11-03 09:37:02  浏览次数:733 次  来源:奥龙星迪

精准曲线、极速测量之奥龙芯控制系统详细介绍

  • 全自动高速响应闭环传感器加载系统,大平台整体移动,实现高精度快速测试
  • 提升执行机构控制精度
  • 原系统属于毫秒级控制系统。无法实现步控。
  • 新系统属于微秒级控制系统。可实现高速步控。
  • 步控精度可达纳米级!

提升设备的综合性能,提高设备的检测精度以及速度

       1.提升处理力传感器模拟信号的能力。换“眼”

       2.提升处理整体数字信号的能力。换“芯”

       3.提升位移测量的精度。换“耳”

       4.提升电机控制的精度。换“手”

       5.改善人机界面。换“脸”

      眼明手快,提高生产效率。

 

对位移传感器设置专用的管理装置QEI

  • 原主板无专用管理装置,CPU必须在整个加载过程中不断亲自处理位移传感器信号。
  • 设置专用管理装置后,CPU只需在开始和结束两个时间点上读取数据即可,加载过程CPU可集中资源管理力传感器和加载电机,使得控制更为快速,精度更高。

导入日本高精度磁栅位移传感器

 原位移传感器为国产光栅位移传感器。存在一致性差,需要与设备进行配套选别的问题。

 日本高精度位移传感器一致性高。受环境影响更小。寿命可达1亿5千万次以上。


传统电加荷洛氏硬度计力值加载过程慢,如果加载速度要控制在国标GBT230/T-91要求的8秒内,则会出现如图中红色曲线在试验力F时不断的过冲和卸除来接近F的现象。其导致的结果,一是硬度计必须放慢试验的速度,造成检测时间过长;二是过冲现象一定程度上影响了试验精度。

     本设备采用更先进适用的中央处理芯片,高速响应整个硬度试验的过程,每一次硬度试验的启动到结束,中央处理芯片会超高速的处理1.8—3万组数据。将传统电加荷硬度计需要8秒才可以做到的加载动作,缩短到1.75(ISO6508-1:99统一了试验力施加时间为1~8s之内)。如图中蓝色曲线所示,实现加载过程的速度达到极速,加载到总试验力的过程中力值平滑无过冲, 提高了电加荷硬度计的加载速度和精度。

 芯机曲线详解

 1.力值和压深曲线。

 

硬度计工作过程中,主芯片实时读取压力传感器、位移传感器数据,并将数据转换成曲线,图中曲线为28.3HRC硬度块的力值和压深曲线。

2.压力-压深曲线

 

                          图中纵坐标为压力、横坐标为压深

 

检测过程中导出压力和压深的同步数据,自动生成压力-压深曲线,并得出阴影部分面积,以供弹性模量等研究。

精准的硬度修正


       如标准硬度曲线是一条直线,如图中黑色线段

传统电动数显硬度计的硬度自动修正如图中黄色线段,修正一般分三段,且仅在标定点附近与标准硬度基本吻合,离标定点越远硬度值相差越大。

经过“芯”机控制方法的进一步改造提升,机器原始硬度曲线如图中红色线段。对整个量程的硬度修正给一个共同的系数,硬度曲线将会提升到标准硬度曲线相吻合的状态,经实验得出结论:给定一个共同系数后,不做任何区间修正,对24HRC48HRC63HRC标准硬度块进行硬度测试,其与标准块硬度分别是24HRC误差为0.9HRC,48HRC误差为0.2HRC,63HRC误差为0.8HRC。

现把整个硬度区间划分为8个以上硬度修正区间,如图中蓝色线段,此修正方法细化整个硬度区间,将电动数显硬度计的硬度修正简单化、精准化。

实验数据:测试硬度精度最高达到0.15HRC的正负偏差!

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