陶瓷磚抗折試驗機中,高精度負荷傳感器與伺服控制系統通過精密配合,實現了對陶瓷磚斷裂模數和破壞強度的精準測定,是試驗機的核心部件。
高精度負荷傳感器:力值感知的“神經末梢”
負荷傳感器是試驗機的“感知器官”,其核心功能是將陶瓷磚斷裂時產生的微小力值轉化為可量化的電信號。以QJ211S型試驗機為例,其采用美國高精度傳感器,負荷分辨率可達50萬碼,全程分辨率不變,有效測力范圍覆蓋0.02%至100%滿量程,誤差控制在±0.5%以內。這種設計確保了從陶瓷磚初始受力到斷裂瞬間的全流程力值捕捉,即使面對薄型陶瓷磚(如厚度≤6mm)的微小變形,也能精準記錄數據。
傳感器的外部包裹5mm厚橡膠層,既保護傳感器免受沖擊,又通過柔性接觸減少試樣局部應力集中,避免因夾具剛性導致的測量偏差。例如,在測試釉面磚時,橡膠層可防止釉面剝落影響傳感器讀數,提升測試重復性。
伺服控制系統:動態加載的“智慧大腦”
伺服控制系統是試驗機的“控制中樞”,通過閉環反饋機制實現加載速度、力值與位移的精準協同。以DKZ-II型試驗機為例,其采用日本松下全數字交流伺服控制器,結合嵌入式Windows操作系統,可實時顯示測試曲線并自動計算斷裂模數。系統支持力速度、位移速度、編程三種加載模式,加載速度范圍覆蓋0.01-300mm/min,速度精度達示值的±0.5%,滿足GB/T3810.4-2016標準中“500N/(mm²·s)”的加荷速率要求。
伺服系統的優勢在于其動態響應能力。當陶瓷磚接近斷裂點時,系統可自動調整加載速率,避免因慣性過載導致數據失真。例如,在測試大尺寸陶瓷板(如1000×1000mm)時,系統能通過編程模式分階段加載,先以低速消除試樣與夾具間的間隙,再加速至目標速率,確保測試效率與精度平衡。
技術協同:從數據采集到結果輸出的全鏈條優化
高精度傳感器與伺服控制系統的協同工作,構建了“感知-決策-執行”的完整閉環。傳感器實時采集力值數據并傳輸至控制系統,系統根據預設參數(如加荷速率、跨距)動態調整加載策略,同時通過觸摸屏界面直觀顯示測試曲線。測試結束后,系統自動計算斷裂模數(R)和破壞強度(σ),無需人工干預,顯著降低了操作誤差。
應用場景與行業價值
該技術組合已廣泛應用于建材檢測、科研院校及質量監督領域。例如,在檢測陶瓷磚抗凍性時,系統可模擬-30℃至+50℃的環境,結合伺服控制的恒速加載,評估溫度循環對斷裂模數的影響;在研發新型陶瓷材料時,工程師可通過編程模式設定多階段加載曲線,模擬實際使用中的復雜受力場景,為材料優化提供數據支持。