حل لخطأ نقطة العائد في آلة الاختبار الإلكترونية الإلكترونية

نظرًا لمجموعة واسعة من المواد واختلافات الأداء كبيرة جدًا ، يكون الانتقال بين المرحلة المرنة والمرحلة البلاستيكية معقدة للغاية. ينعكس أداء عملية انتقال المادة من خلال مؤشرات مثل الإجهاد المتبقي كمؤشرات لنقطة التحول بين المرحلة المرنة والمرحلة البلاستيكية للمادة. من بينها ، يتم استخدام نقطة العائد والإجهاد غير المعتاد بشكل شائع. على الرغم من أن نقطة العائد والإجهاد غير المعتاد هما مؤشران على "نقطة التحول" للمرحلة المرنة والمرحلة البلاستيكية للمادة المتفاعلة ، فإنها تعكس خصائص المواد ذات خصائص مرحلة الانتقال المختلفة. لذلك ، تختلف تعريفاتها ، طريقة الحصول عليها مختلفة ، والمعدات المطلوبة ليست هي نفسها بالضبط. لذلك ، سيقوم المؤلف بتحليل هذين المؤشرين بشكل منفصل. تحلل هذه المقالة أولاً حالة نقطة العائد: من الوصف أعلاه ، يمكن ملاحظة أن العثور بدقة على نقطة العائد مهمة للغاية في اختبارات الخصائص الميكانيكية المادية. في كثير من الحالات ، تكون أهميتها أكبر من قيمة القوة النهائية للمادة (القوة النهائية هي واحدة من المؤشرات المطلوبة للخصائص الميكانيكية لجميع المواد). ومع ذلك ، ليس من السهل الحصول عليها بدقة كبيرة في كثير من الحالات. إنه مقيد بالعديد من العوامل ، ملخصة على النحو التالي:
1. تأثير التركيبات ؛
2. تأثير روابط الاختبار والتحكم في آلة الاختبار ؛
3. تأثير برنامج معالجة النتائج ؛
4. تأثير المستوى النظري للمختبر ، إلخ.
كل من هذه التأثيرات تحتوي على جوانب مختلفة. سيتم إجراء التحليل التالي واحدًا تلو الآخر. إن تأثير التركيبات هو احتمال كبير لهذا التأثير في الاختبار ، والذي يتجلى بشكل أساسي كعوامل مثل الانزلاق في جزء التثبيت العينة أو الفجوة الكبيرة بين روابط انتقال قيم قوة معينة لآلة الاختبار ، واحتمال ظهوره على الآلات القديمة عالية نسبيًا. نظرًا لأن الجهاز سوف يرتدي بعد فترة من الاستخدام ، فإن الأجزاء المتحركة النسبية ستؤدي إلى التآكل ، مما سيقلل بشكل كبير من معامل الاحتكاك ، والذي يتجلى بشكل حدسي حيث يتم تخفيض ذروة المقياس من المشابك ويتم تقليل قوة الاحتكاك بشكل كبير. عندما تتعرض عينة الاختبار لقوة الاحتكاك الثابتة ، ستنزلق عينة الاختبار ، مما يؤدي إلى عائد كاذب. إذا كانت قيمة عائد الاختبار المستخدمة في الماضي طبيعية ، ولكن كانت قيمة محصول الاختبار الآن أقل بكثير ، وكانت الظاهرة واضحة بشكل خاص في بعض المواد الأكثر صعوبة أو الهشة ، فيجب اعتبار هذا السبب بشكل عام أولاً. في هذا الوقت ، يجب إصلاح الجهاز في الوقت المناسب ، والقضاء على الفجوات ، واستبدال المشابك.
2. تأثير قياس آلة الاختبار ورابط التحكم. رابط قياس آلة الاختبار والتحكم هو جوهر آلة الاختبار بأكملها. مع تطوير التكنولوجيا ، اعتمد هذا الرابط بشكل أساسي دوائر إلكترونية مختلفة لتحقيق القياس التلقائي والتحكم فيه. نظرًا لعمق المعرفة التلقائية للقياس والتحكم ، والهيكل المعقد ، والمبادئ المعتادة ، بمجرد عدم النظر في تصميم المنتج ، سيكون له تأثير خطير على النتائج ومن الصعب تحليل الأسباب. النقاط الرئيسية للحصول على نقاط العائد المادية هي كما يلي:
1. نطاق التردد من مضخم المستشعر ضيقة للغاية. نظرًا لأن عناصر الكشف عن قيمة القوة المستخدمة في جهاز الاختبار عبارة عن أجهزة استشعار تحميل أو أجهزة استشعار للضغط ، ويكون كلا النوعين من المستشعرات من أنواع إخراج الإشارة الصغيرة التناظرية ، يجب إجراء تضخيم الإشارة أثناء الاستخدام. من المعروف جيدًا أنه يوجد في بيئتنا إشارات التداخل الكهرومغناطيسي المختلفة التي يتم اقترانها في إشارة القياس من خلال العديد من القنوات المختلفة ويتم تضخيمها معًا ، مما يؤدي إلى الإشارة المفيدة التي تغمرها إشارة التداخل. من أجل استخراج إشارات مفيدة من إشارات التداخل ، يتم توفير مرشح تمرير منخفض بشكل عام في مكبر الصوت وفقًا لخصائص آلة اختبار المواد. إن تحديد تردد القطع للمرشح المنخفض التمرير والحد من نطاق تردد المضخم إلى النطاق المناسب يمكن أن يحسن بشكل كبير من أداء جهاز الاختبار والتحكم في جهاز الاختبار. ومع ذلك ، في الواقع ، غالبًا ما ينظر الناس إلى العرض المستقر للبيانات ، ويتجاهلون صحة البيانات ، ويعدون تردد القطع للمرشح منخفضًا جدًا. وبهذه الطريقة ، أثناء تصفية الإشارات المتداخلة ، يتم تصفية الإشارات المفيدة غالبًا. في الحياة اليومية ، تكون بيانات المقاييس الإلكترونية المشتركة مستقرة للغاية. أحد الأسباب هو أن نطاق التردد الخاص بهم ضيقة للغاية ولا يمكن أن تمر إشارات التداخل. السبب في هذا التصميم هو أن المقياس الإلكتروني يزن إشارة الحالة المستقرة ، وأن عملية انتقال الوزن غير معنية ، في حين أن اختبار المواد يقيس الإشارة الديناميكية ، وطيفه واسع جدًا. إذا كان نطاق التردد ضيقًا جدًا ، فسيتم تخفيف الإشارة عند الترددات العليا أو ترشيحها ، مما يسبب التشويه. لا يُسمح بهذا التشويه عندما ينعكس العائد في الموقف الذي تتقلب فيه قيمة القوة لأعلى ولأسفل عدة مرات. أما بالنسبة لآلات اختبار المواد الشاملة ، فإن المؤلف يعتقد أن شريط التردد هذا يجب أن يكون أكبر من 10 هرتز ويصل إلى 30 هرتز. في الممارسة العملية ، في بعض الأحيان على الرغم من أن نطاق التردد في مكبر الصوت يصل إلى هذا النطاق ، غالبًا ما يتجاهل الناس عرض النطاق الترددي لمحول A/D ، بحيث يكون النطاق الترددي الفعلي أصغر من عرض النطاق الترددي المحدد. خذ AD7705 ، AD7703 ، AD7701 ، وما إلى ذلك. يتم استخدامها من أنظمة الحصول على البيانات في العديد من أجهزة الاختبار كأمثلة. عندما يتم تشغيل محول A/D عند "معدل بيانات الإخراج 4KHz" ، تصل دائرة معالجة الإدخال التناظرية الخاصة به إلى عرض تردطي 10 هرتز. عند التشغيل بمعدل بيانات الإخراج البالغ 100 هرتز بشكل شائع من قبل آلة الاختبار ، فإن النطاق الترددي الفعلي لدائرة معالجة الإدخال التناظرية هو 0.25 هرتز فقط ، مما سيخسر العديد من الإشارات المفيدة ، مثل التقلبات في قيمة قوة نقطة العائد. بالطبع ، لا يمكن الحصول على نتائج اختبار صحيحة باستخدام مثل هذه الدائرة.
2. معدل الحصول على البيانات منخفض للغاية. حاليا ، يتم الحصول على بيانات الإشارات التناظرية من خلال محول A/D. هناك العديد من أنواع محولات A/D ، ولكن معظمها محولات ∑- △ النوع A/D المستخدمة في جهاز الاختبار. هذا النوع من المحول مرن في الاستخدام ويمكن تعديل معدل التحويل ديناميكيًا ، والذي لا يمكن فقط تحقيق تحويل عالي السرعة ومنخفض الدقة ، ولكن أيضًا تحقيق تحويل منخفض السرعة وعالي الدقة. نظرًا لأن متطلبات معدل اكتساب البيانات ليست عالية جدًا على آلة الاختبار ، يمكن أن تلبي بشكل عام المتطلبات عن طريق الوصول إلى عشرات إلى مئات المرات في الثانية ، وبالتالي يتم استخدام معدل التحويل المنخفض بشكل عام لتحقيق دقة قياس أعلى. ومع ذلك ، في بعض الشركات المصنعة ، لا يُنصح بتقليل سرعة أخذ العينات منخفضة للغاية من أجل متابعة دقة أخذ العينات المرتفعة واستقرار عرض البيانات العالي للغاية. لأنه عندما تكون سرعة أخذ العينات منخفضة للغاية ، لا يمكن جمع الإشارات المتغيرة عالية السرعة بدقة في الوقت الفعلي. على سبيل المثال ، في اختبار أداء المواد المعدنية ، تتغير الإشارة عندما تتقلب المواد وقيمة القوة لأعلى ولأسفل ، بحيث لا يمكن حساب نقاط العائد العلوية والسفلية بدقة ، مما يؤدي إلى فشل الاختبار ، والنتيجة هي فقدان البطيخ وأن يتم التقاط بذور السمسم.
إذن كيف تحكم على عرض النطاق الترددي للنظام ومعدل أخذ العينات؟
بالمعنى الدقيق للكلمة ، يتطلب هذا العديد من موظفي HY-1080 المتفانين لإكماله. ولكن من خلال الطريقة البسيطة التي تم تقديمها أدناه ، يمكن إجراء فهم نوعي. عندما تصل دقة أخذ العينات للنظام إلى أكثر من عشرات الآلاف ، ولا تزال بيانات العرض لا تتقلب أو أن بيانات العرض لها تباطؤ كبير ، يمكن تحديد أن نطاق المرور الخاص به ضيق للغاية أو أن معدل أخذ العينات منخفض للغاية. ما لم يكن في المناسبات الخاصة (مثل المعايير عالية الدقة التي تعامل دقة قيمة قوة آلة الاختبار) ، فهي غير متوفرة على جهاز الاختبار.
3. يتم استخدام طريقة التحكم بشكل غير صحيح لمعالجة العلاقة بين الإجهاد والضغط عندما تنتج المواد (عند حدوث العائد ، يظل الإجهاد دون تغيير أو يتقلب لأعلى ولأسفل ، بينما تستمر السلالة في الزيادة). يعد وضع التحكم الذي يوصى به المعيار الوطني هو التحكم المستمر في الإجهاد ، في حين أن وضع التحكم في المرحلة المرنة قبل حدوث العائد هو التحكم المستمر في الإجهاد ، وهو أمر يصعب إكماله في معظم آلات الاختبار واختبار معين. لأنه يتطلب تغيير وضع التحكم عند حدوث ظاهرة العائد لأول مرة ، والغرض من التجربة نفسها هو طلب نقطة العائد ، كيف يمكن استخدام نتيجة غير معروفة كشرط لتبديل عنصر التحكم؟ لذلك في الواقع ، يتم استخدام وضع التحكم نفسه بشكل عام لإكمال التجربة بأكملها (حتى إذا تم استخدام أوضاع تحكم مختلفة ، فمن الصعب التبديل في نقطة العائد العلوية ، وسوف تختار عمومًا المضي قدمًا قليلاً). بالنسبة لآلات الاختبار التي تستخدم التحكم المستمر في الإزاحة (التحكم في السرعة) ، نظرًا لأن معدل الإجهاد للمادة في المرحلة المرنة يتناسب مع معدل الإجهاد ، طالما تم تحديد سرعة الاختبار المناسبة ، يمكن أن يكون التحكم في السرعة متوافقًا مع المتطلبات المميزة للتحكم في المرحلتين طوال العملية. ومع ذلك ، بالنسبة لآلات الاختبار مع وضع واحد فقط للتحكم في القوة ، إذا استجابت آلة الاختبار بسرعة كبيرة (هذا هو الهدف الذي يريد جهد التحكم التلقائي تحقيقه) ، فسيكون وقت عملية العائد قصيرًا للغاية. إذا لم تكن سرعة الحصول على البيانات مرتفعة بدرجة كافية ، فستفقد قيمة العائد (تم شرح السبب 2) ، وسيصبح أداء التحكم الممتاز سببًا للأخطاء. لذلك ، لا تحدد وضع التحكم في التحميل الواحد عند تحديد جهاز الاختبار وطريقة التحكم.
3. تأثير برنامج معالجة النتائج. تم تجهيز معظم آلات اختبار الإنتاج الحالية بأنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر (مثل أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، وموكنتات متحكم ، وما إلى ذلك) لإكمال أنواع مختلفة من اختبارات البيانات المحددة بواسطة Standard أو المستخدم. كان هناك تقدم كبير مقارنة بالطريقة الرسومية المعتمدة على نطاق واسع في الماضي. ومع ذلك ، بسبب تأخر المعايير ، يبدو أن التعريف الجزئي الأصلي غير واضح بما فيه الكفاية. كما هو محدد في نقطة العائد ، يوضح HY-20080 ، دون تفسير كمي ، أنه غير مناسب لاحتياجات المعالجة التلقائية للكمبيوتر. هذا يسبب:
1. يتم تعريف الإعدادات ذات الصلة لظروف الحكم من حيث نقطة العائد (أخذ الشد المعدني GB/T228-2002 كمثال) المعيار: "قوة المستوى: عندما تعرض المادة المعدنية ظاهرة العائد ، يجب تمييز نقطة الإجهاد التي تحدث فيها تشوه البلاستيك دون زيادة القوة خلال فترة الاختبار بين قوة العائد العلوية وقوة العائد السفلية.
قوة العائد العلوي: الإجهاد قبل العينة ينتج وينخفض ​​القوة لأول مرة.
انخفاض قوة العائد: خلال فترة العائد ، يتم تجاهل الإجهاد في التأثير الفوري الأولي. "
لم يكن هذا التعريف أمرًا مشكوكًا فيه بشكل عام عند استخدام الطرق الرسومية في الماضي ، ولكنه اليوم تسبب في مشاكل عند استخدام أجهزة الكمبيوتر لمعالجة البيانات.
* سؤال حول قوة العائد: كيف تفهم "تشوه البلاستيك يحدث دون زيادة القوة (الحفاظ على ثابت)"؟ نظرًا لوجود مصادر تداخل مختلفة ، حتى لو كانت قيمة قوة المادة ثابتة حقًا أثناء مرحلة العائد (هذا مستحيل) ، فلن تظل البيانات التي يجمعها الكمبيوتر ثابتة. هذا يتطلب نطاق تذبذب البيانات المسموح به. نظرًا لأن المعيار الوطني غير محدد ، يتعين على كل مصنع لآلة اختبار تحديده بنفسه. بسبب عدم تناسق الشروط ، ستختلف النتائج التي تم الحصول عليها بشكل طبيعي.
＊ سؤال حول قوة العائد العلوية والسفلية: إذا كانت المادة لها نقطة عائد علوية وأسفل ، فستكون هناك حتماً لأعلى ولأسفل تقلبات في قيمة القوة ، ولكن ما هي سعة هذا التقلب؟ لم يتم شرح المعيار الوطني. إذا كان الاختيار صغيرًا جدًا ، فقد يتم تفويت التداخل كنقاط العائد العلوية والسفلية. إذا كانت النتيجة كبيرة جدًا ، فقد تضيع بعض نقاط العائد العلوية والسفلية. في الوقت الحاضر ، من أجل حل هذه المشكلة ، فكر جميع الشركات المصنعة في العديد من الحلول ، مثل تصنيف "نطاق الخطأ" و "سعة التقلب" وفقًا للمواد ، والتي يمكنها حل معظم مشاكل الاستخدام. ومع ذلك ، لا تزال الأبحاث حول المواد غير العادية والمواد الجديدة لا تستطيع حل المشكلة. لهذا الغرض ، يقوم بعض الشركات المصنعة بتصميم "نطاق الخطأ" و "سعة التقلب" كمعلمات محددة من قبل المستخدم ، والتي تحل نظريًا المشكلة ، ولكنها تضع متطلبات عالية للغاية للمستخدمين.
2. ما هو سوء فهم "التأثير الفوري الأولي" في تعريف نقطة العائد أدناه؟ كيف حدث ذلك ، وهل توجد جميع التجارب؟ لم يتم شرح المعايير الوطنية لهذه القضايا. لذلك ، عند متابعة قوة العائد ، تضيع معظم الحالات. بعد مراجعة المعلومات من مصادر متعددة ، علم المؤلف أن "التأثير الفوري الأولي" هو ظاهرة فريدة من نوعها للإنتاج المبكر لآلات الاختبار التي تقيس القوة من خلال البندول ، والسبب هو تأثير "القصور الذاتي". نظرًا لأن جميع آلات الاختبار ليس لها تأثير فوري أولي ، لا يمكنك أن تفقد جميع نقاط الذروة السفلية عند الحصول على النتائج. ولكن في الواقع ، فقدت إجراءات معالجة آلة اختبار معظم الشركات المصنعة نقطة الذروة.
4. تأثير موظفي الاختبار عند تحديد معدات الاختبار ، تعتمد جودة نتائج الاختبار بالكامل على الجودة الشاملة لموظفي الاختبار. في الوقت الحاضر ، فإن الجودة الشاملة لمشغلي آلات اختبار المواد في بلدي ليست عالية بشكل عام ، ومعرفتهم المهنية والمستوى النظري غير موجودة بشكل عام. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الظهور المستمر للمفاهيم الجديدة والمصطلحات الجديدة يجعل من الصعب عليهم التكيف مع احتياجات اختبار المواد. غالبًا ما تحدث المشكلات التالية في تحديد قوة العائد المادي:
1. الخلط بين الإجهاد غير المبرق والعائد. على الرغم من أن الإجهاد والعائد غير المبرمج هما مؤشرات على حالة الانتقال للمرحلة المرنة والمرحلة البلاستيكية للمادة المتفاعلة ، إلا أن الاثنين مختلفان بشكل أساسي. العائد هو الخواص المتأصلة للمادة ، ويتم حساب الإجهاد غير المبرمج من خلال الظروف المحددة بشكل مصطنع. عندما تكون هناك نقطة عائد في المادة ، ليست هناك حاجة للحصول على إجهاد غير مقاطع. فقط عندما لا يكون للمادة نقطة عائد واضحة ، يكون الإجهاد غير المبرق. لم يفهم بعض المختبرين هذا بعمق ، معتقدين أن نقطة العائد ، والعائد العلوي ، وانخفاض العائد ، والإجهاد غير المبرمج موجود لكل اختبار ، ويجب الحصول عليها جميعها.
2. أخذ اتجاه العائد المتقطع كمعيار وطني مع نقطة عائد ، يشير إلى أنه عندما يستمر التشوه في حدوثه ، بينما تظل القوة دون تغيير أو تقلب ، فإنها تسمى العائد. ومع ذلك ، تحدث هذه الظاهرة في بعض المواد. على الرغم من استمرار حدوث تشوه وتستمر قيمة القوة في الزيادة ، فإن الزيادة في قيمة القوة تحدث من كبيرة إلى صغيرة ثم إلى حد كبير. من منحنى ، يشبه إلى حد ما الميل إلى العائد ، ولا يفي بتعريف قيمة القوة الثابتة أثناء العائد. كما هو مذكور في الفئة الثالثة من التأثيرات ، نظرًا لعدم وجود تنظيم فهرس كمي لحالة "قيمة القوة الثابتة" ، غالبًا ما تنشأ المناقشات حول ما إذا كانت هذه الظاهرة هي العائد وكيفية الحصول على قيمة العائد.http://www.hssdtest.com/