電子試驗機測控系統

使

用

說

明

書

章 概述

1.1 功能概述

該測控軟件適用于電子機對各種材料進行拉伸、壓縮、彎曲等各種試驗。該軟件可用于WinXP、Win7等多種操作系統，可根據《GB/T228.1-2010金屬材料室溫拉伸試驗方法》、《GB/T7314-2005金屬材料室溫壓縮試驗方法》、《GB/T232-2010金屬材料彎曲試驗方法》標準進行自動數據分析，也可以人機交互，進行手動分析。該測控軟件自主研發，可以根據用戶反饋信息不斷進行完善、升級。

1.2 主要功能

該測控軟件用于電子試驗機進行各種金屬及非金屬的試驗，按照相應標準完成實時測量與顯示、數據處理、結果輸出等各種功能。

主要功能、特點描述總結如下：

• 實時測量與顯示試驗力及峰值、位移、變形等各信號；
• 實現了力-變形，力-位移等多種試驗曲線的實時屏幕顯示，可隨時切換觀察，曲線的放大與縮小非常方便；
• 具備試驗參數的計算機存儲、設定等功能，調零、標定等操作都從軟件上進行，各參數可方便的進行存儲；
• 采用人機交互方式分析數據。處理方法滿足應用廣泛的《GB/T 228-2002金屬材料室溫拉伸試驗方法》要求，可自動計算彈性模量、屈服強度、規定非比例伸長Rp0.2、斷面收縮率等各種性能參數，也可人工干預分析過程，提高分析的準確度；
• 可自動記錄、保存試驗全過程的數據曲線；
• 實現了試驗力和變形的數字調零、自動標定，方便了操作，提高了機器的可靠性；
• 數據采用數據庫管理方式，自動保存試驗數據和曲線至數據庫，保證了數據的完整性和統一性，便于用戶查詢和管理；
• 多種報表輸出方式，功能強大的報表編輯功能，用戶可以按照自己的要求在極短的時間內編制出任何格式的試驗報告；
• 開放的試驗標準接口，可以根據用戶需要添加試驗標準；
• 具備過載保護自動停機功能，并可以自動判斷試樣斷裂，自動停機；
• 包含多種閉環控制方式，用戶可以使用“程序編輯器”靈活定制特定的控制程序。

• 根據用戶要求不同，上述功能會有增減或調整改變。

1.3 軟硬件要求

• 各品牌PC機、筆記本，SVGA彩色顯示器（推薦使用1366*768顯示分辨率），鼠標。
• 各種打印機。
• 操作系統為WindowsXP/Win7/Win8/Win10操作系統

1.4適用范圍

• 適用于微機控制電子試驗機
• 其它

第二章 安裝與卸載

2.1 軟件安裝

點擊【安裝程序.exe】打開安裝窗口，如下圖所示：

根據需要安裝相應的軟件，軟件默認安裝在D:\program files\路徑下；

2.2 啟動程序

用鼠標點擊【開始->程序->電子試驗機測控系統.exe】，或直接雙擊桌面上的【電子試驗機測控系統.exe】圖標，即可啟動系統程序。

2.3 退出

用鼠標點擊主窗口菜單中的【退出】，程序會提示是否退出，選擇”是”即可退出系統。

2.4 卸載

打開控制面板，選擇“添加/刪除程序”，在程序列表中選擇“電子試驗機測控系統”，然后選擇“卸載”，即可安全、快速地刪除，或者用鼠標點擊Windows【開始->程序->電子試驗機測控系統->卸載 電子試驗機測控系統.exe】，可以直接卸載系統軟件。

第三章 操作使用指南

3.1 主窗口

主窗口(如圖1)是程序的控制中心，負責管理各個功能窗口，進行試驗、數據處理、程控編輯都在這個界面里。它包括主菜單、數字顯示面板、曲線顯示面板、數據處理面板和監控面板五個部分，如下圖所示。

3.2 主菜單

3.2.1 系統

• 通信設置：設置計算機和控制器的通信連接，設置完IP后，可以點擊測試連接；

• 選擇通道：分別選擇力、變形、位移等傳感器的連接通道；

• 選擇力傳感器：可以匹配4個力傳感器，并分別設置增益和量程；

• 選擇引伸計：可以匹配4個引伸計，并分別設置增益和量程；

• 試驗回放：
• 退出：退出系統軟件。

3.2.2 設置

• 系統參數：設置系統運行參數、數據分析參數、曲線采集周期、過載保護啟用、分析結果顯示等：

• “系統”頁

• 【自動提示摘除引伸計】：設置是否自動提示摘除引伸計，一般要選中此項。它有三個字選項，可以任意選擇組合，只要有一個達到條件，就彈出自動提示摘除引伸計窗口；

• 當變形達到  mm時，選中此項則當引伸計變形達到設置數值時，就彈出自動提示摘除引伸計窗口；
• 當力值達到  kN時，選中此項則當力值達到設置數值時，就彈出自動提示摘除引伸計窗口；

• 【破型判斷->力值下降  kN】：設定破型判斷條件，當力值從峰值下降設定力值時認為完成試驗；
• 【破型判斷->力值下降超過峰值的  %】設定破型判斷條件，當力值從峰值下降設定的百分率時認為完成試驗；
• 【試驗結束自動移到下一個試樣】：當數據板中打開了一批試樣記錄后，試驗結束后，系統自動切換到下一條記錄；

•  “分析”頁

• 【規定塑性點計算】：提供三種方法計算規定塑性變形點，圖解法、逐點逼近法和滯后環法，并設置兩個規定塑性變形點和規定總延伸點；
• 【選取彈性段標志點】:

計算Rp開始力值點，設定開始點，避免出現計算錯誤。該值的設定需要根據經驗預先判斷試樣的屈服力，只要設定該值在屈服力以下即可；

選取彈性段的P1和P2點，這兩個點的選擇可以影響試樣的彈性模量和規定非比例延伸的計算數值；

• 【力值超過 kN時，開始計算屈服點】：達到設定值時開始計算屈服點，避免計算錯誤；
• 【自動計算大力總延伸率Agt】：設置是否有系統根據位移來自動計算Agt，若系統沒有安裝編碼器，可以取消本項設置，用手動來計算Agt；
• 【摘除引伸計后，使用位移量代替變形，使曲線完整】：摘除引伸計后，系統將自動選擇光電編碼器的位移量進行數據分析；
• 【屈服不明顯時，使用Rp值代替下屈服】：當試樣沒有明顯的屈服點時，軟件自動使用規定非比例點代替下屈服點；

•  “曲線”頁

• 【曲線采集周期】：設置試驗采樣點的采樣周期。缺省設置為200ms。“曲線采集周期”不應設置的過小，否則會記錄過多不必要的重復點，而且占用很多系統資源；
• 【內部穩定系數】：對傳感器進行穩定控制；
• 【提示整理數據庫】：達到設定值，軟件提示要求整理數據庫。

•  “保護”頁

• 【過載保護】：當試驗力超過設定值或超過量程時，系統將自動進入過載保護，切斷試驗機電源，以保證試驗機和試驗人員的安全。

•  “控制”頁

• 【預緊】：設置預緊速度和預緊力；
• 【復位】：設定復位速度和破型后是否自動復位；
• 【速度檔位】：設置控制面板上的控制檔位數量和檔位值。

• 啟動界面：設置用戶自定義啟動界面，如圖：

• 【背景圖片路徑】：要顯示的背景圖片；

• 用戶管理：如圖：

• 試驗標準：選擇要使用的試驗標準，試驗標準可以根據用戶需要進行定制。

3.2.3 標定

• 力傳感器標定：用更高一級的試驗機或者測力環標定傳感器，首先選定標定點數，系統默認是3個標定點，個點默認為零點，然后設定其他標定點，當測力環的示值達到設定標定點時，按下【標定】鍵，自動切換到下一個標定點，當所有標定點都標定完成后，按下【確定】鍵保存標定值，如圖：

如果有某個標定點超差，可以單獨標定該點，而不會對其他點產生任何影響。

• 變形標定：標定方法與力傳感器標定一樣，不在贅述。
• 位移標定：標定光電編碼器，在標定之前首先點擊【清零】按鍵，將編碼計數清零，然后設定標定點，拉動光電編碼器到設定標定點單擊【標定】按鍵，標定完成。

• 速度標定：標定伺服電機的運行速度；

• 控制參數整定：設定電機的速度控制參數以及力、變形控制PID參數，這部分參數整定非常重要，如果設置的不對，試驗機就不能正常的控制，控制參數整定方法詳見3.4.6 控制參數整定。

• 手控盒：設置按鍵的控制速度和按鍵定義。

• 導出config文件：將已經標定好的配置文件導出到備份文件夾，當重新安裝軟件時可以導入備份文件，避免重新標定；
• 導入config文件：從一個備份好的ini文件將標定好的標定數據導入到系統中。

3.2.4 工具

• 報表編輯器：用戶可以使用報表編輯器新建、編輯自定義報表，使用方法詳見3.4.4報表編輯器。
• 整理數據庫：導出當前系統數據的試驗數據。
• 試驗標準生成器：編制或修改試驗分析標準，詳見3.4.5 試驗標準生成器

3.2.5 幫助

• 查看幫助：打開幫助文檔
• about：顯示板卡ID和注冊碼，完成系統注冊。

3.2.6 退出

退出測控系統軟件

3.3面板

3.3.1 數字顯示面板

• 取引伸計：當計算出Rp0.2后，必須將此按鍵按下并取下引伸計，如果設置了自動提示摘除引伸計，系統將自動按下該按鍵。如果在【系統參數】設置中選擇了【自動選擇位移替代變形】，系統直接將位移信號作為變形值，從而構成一個完整的力-變形曲線，便于數據分析。
• 顯示負荷測量值，點擊【試驗力---600kN】，可以彈出修改單位窗口修改力值的單位；
• 顯示峰值，重新開始后峰值自動清零；
• 顯示變形測量值；
• 顯示位移測量值，右鍵菜單可以選擇是否使用位移；
• 顯示試驗持續時間；
• 清零按鍵。
• 在數字窗口點擊右鍵，將彈出菜單相應的菜單。如點擊【顯示設置】后出現顯示設置窗口，可以設置該數字窗口的背景顏色、字體顏色和顯示精度：

（9）檔位選擇，如果選擇了顯示檔位，則顯示當前設置檔位；

（10）是否啟用引伸計或編碼器測量變形和位移。

3.3.2 曲線顯示面板

• 選擇顯示曲線類型，分為八種曲線：

• 曲線編輯按鈕，其功能分別如下：

• ：圖標選擇模式，可以點擊數據分析點并拖動光標，修改分析數據；
• ：曲線移動模式，可以拖動繪圖區間移動整個曲線；
• ：橫坐標放大
• ：橫坐標縮小
• ：縱坐標放大
• ：縱坐標縮小
• ：框選放大曲線；
• ：適應顯示曲線；
• ：單獨打印曲線圖片；
• ：排列打印多條曲線
• ：顯示/隱藏分析點設置及設置分析點名稱；
• ：在文本文件中顯示試驗數據；
• ：試驗回放。

• 曲線顯示區，實時顯示試驗曲線，試驗結束后顯示分析點。
• 切換曲線顯示模式

• 【顯示未計算出的點】和【設置坐標】：當沒有計算出上屈服、下屈服、Rp0.2等點，而用戶又希望手動修改這些點，可以在曲線窗口里右鍵點擊【顯示未計算出的點】來顯示所有分析點，然后手動選擇合適的點；用戶可以單擊【設置坐標】來設置自適應坐標還是固定坐標。

3.3.3 數據處理面板

• 系統控制按鍵：

• ：快速新建一條空的數據記錄；
• ：選擇不同的試驗標準，打開相應的數據處理面板；
• ：重新計算分析數據，可以選擇是否對結果進行修約；
• ：當打開多條記錄時，退回上一條記錄；
• ：當打開多條記錄時，前進到下一條記錄；

• 數據處理按鍵：

• :新建報表，可以單個或批量新建報表，詳見3.4.1 新建記錄；
• ：打開報表，從數據庫中提取已有記錄，詳見3.4.2 打開記錄；
• ：保存當前記錄到數據庫中；
• ：保存所有打開的記錄到數據庫中；
• ：將當前記錄保存為TXT文件；
• ：清除當前記錄，數據庫中的數據并不刪除；
• ：清除所有打開的記錄，數據庫中的數據并不刪除；
• ：刪除當前記錄，同時一并刪除數據庫中的數據記錄，請謹慎使用；
• ：刪除所有打開的記錄，同時一并刪除數據庫中的數據記錄，請謹慎使用；
• ：打印報表，可以打印單個報表和批量打報表，詳見3.4.3 報表打印；
• ：瀏覽所有打開的記錄；
• ：批量打開記錄時，上翻、下翻數據記錄；

• 試驗分析結果

試驗結束后，系統自動分析大力、上屈服、下屈服、Rp0.2、彈性模量、斷面收縮率、斷后伸長率等參數，可以手動分析修改這些參數。

• 開始/停止按鍵

：設定手動開始試驗時，單擊開始試驗，主程序開始數據采集；

：試驗開始后，單擊可以停止試驗，如果使能了破型判斷功能，當破型時系統自動停止試驗。

:將橫梁復位到零點。

3.3.4 控制板

在控制板中，根據需要選擇相應的控制方式，在程序控制模式中，可以使用【編程器】編輯定制試驗方法。編程器的使用方法詳見3.4.7編程器；

3.4 功能詳解

3.4.1 新建記錄

準備開始做試驗時，首先需要根據需要輸入必要的試樣信息，包括：試樣批號、試樣編號、材質、試驗日期、溫度、試驗人、試件類型、試樣尺寸、標距等。所有的試樣信息和測試數據，系統都保存為一個數據庫文件，一個試驗保存為一個數據文件。

點擊數據處理面板上的新建按鈕，將彈出新建窗口：

• 試樣信息輸入區：用戶在這里輸入試樣的一些相關信息，當然，也可以直接打開右邊列表中保存的試樣模板文件，而不用再一一輸入。用鼠標點擊模板名稱，那么，這個模板所包含的試樣內容就會直接填入。填完試樣信息后，點擊窗口中間的【確定】按鈕退出新建窗口，完成一條空記錄的創建；
• 成批新建：對于同一批試樣，其形狀特性都是相同的，不同的只是編號。針對這種情況，系統可以一次產生同種類型(同批號)不同編號的試樣信息數據，并填充到數據緩沖區。點擊【成批新建】按鈕，將出現一個窗口。利用它可以幫助用戶提高輸入試樣數據時的效率；

• 新建：新建一條記錄
• 成批新建：批量新建記錄
• 刪除：刪除選中的一條記錄；
• 全部刪除：刪除全部記錄

• 試樣模板：用戶可以將任何一種試樣及其相關信息保存為一個試樣模板，這樣在下次試驗處理同樣的試樣時，直接打開相應的模板，系統就會將試樣信息自動填入；

3.4.2 打開記錄

點擊數據板上的【打開】按鈕，將出現打開窗口，可以根據選擇不同的條件打開試樣數據。

3.4.3 報表打印

試驗完成后，就可以打印試驗報表了。點擊數據處理面板中的【打印報表】按鍵，彈出打印報表窗口，如圖所示。

• 已經打開的試驗記錄，可以單擊選擇一條記錄，按下CTRL鍵后單擊記錄可以選擇多條試驗記錄。點擊記錄后的顏色設置按鍵可以修改每條試驗曲線的顯示顏色；
• 曲線顯示區：顯示選定的試驗曲線；
• 功能按鍵：

• ：選擇已有的報表模板；
• ：打印預覽選定的數據，并可以導出到excel或word中。
• ：報表編輯，單擊將打開選定的報表模板，用戶可以修改報表的主標題、副標題、頁間距、報表結構等參數，但不能修改分析結果的位置，這需要結合報表編輯器來設計。

3.4.4 報表編輯器

點擊【工具->報表編輯器】將彈出以下窗口：

在這個窗口中，可以實現報表的新建、編輯、預覽、重命名、復制、導入以及導出等操作。

選中一個報表，點擊【編輯】將打開報表編輯器，可以對選中的報表進行編輯，如下圖：

用鼠標左鍵單擊文本對象，將鼠標移動至報表編輯區，鼠標變為十字光標和一個虛線框，點擊鼠標左鍵，彈出備忘對話框，輸入要打印的數據名稱（例如大力：），然后再單擊插入運算式。

單擊插入運算式之后彈出運算式編輯器對話框，雙擊要插入的試驗數據后，自動添加到運算式編輯框中，然后點擊確定按鈕，備忘對話框中自動添加了“大力”的運算式，單擊確定，這樣一個要打印的試驗數據就設置完成了。