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)下材料動態(tài)力學(xué)性能的有效實驗裝置。該裝置通過應(yīng)力波對試樣進行沖擊，可以計算出應(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態(tài)力學(xué)性能參數(shù)（動態(tài)壓縮強度、巴西圓盤動態(tài)拉伸強度等）。也可對試樣進行在不同外圍約束力下進行動態(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、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、儲氣室、炮管、法蘭、撞擊桿、高壓氣源等。獨有的發(fā)射機構(gòu)，爆發(fā)性強、氣密性好、氣壓穩(wěn)定；控制系統(tǒng)采用PLC控制，輸入目標氣壓，自動充氣，操作簡單。同時解決了電磁對信號采集的影響。

2、桿系及主體平臺：

為了保證整個平臺水平度及桿系同軸度，提高測試精度，采用臺灣HIWIN上銀高精度的標準直線導(dǎo)軌，確保定位精度，更換炮管或桿系時，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)霍普金森桿實驗專用儀器。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、存儲過程用FPGA控制實現(xiàn)，統(tǒng)一采集時鐘。數(shù)據(jù)準確可靠。采集板有64M16Bit數(shù)據(jù)存儲器，每通道實現(xiàn)16M的存儲深度。,數(shù)據(jù)傳輸采用10/100M網(wǎng)路傳輸，與計算機連接方便。軟件采用C++Builder設(shè)計，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)計簡捷，采用高速的邏輯器件FPGA和ARM器件，分別對采樣和顯示獨立完成，保證采樣數(shù)據(jù)可靠。FPGA對速度進行采樣，采樣速率為5MHZ。ARM對速度進行顯示控制。

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，爐體采用雙層不銹鋼的焊接結(jié)構(gòu)，中空通流動水。

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；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℃采用進口鐵鉻鋁爐絲加熱，具有升溫速度快，使用壽命長等特點。

b、降溫系統(tǒng)：采用恒控溫冷水機，最高控溫溫度40°C 。恒控溫式冷水機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，使爐內(nèi)的溫度更加精準，有利于提高試驗精度。

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：

在一臺測試系統(tǒng)上只需更換炮管就可方便實現(xiàn)各種壓桿試驗，達到各種實驗?zāi)康摹?/b>