YG001A型电子单纤维强力机说明书.docx
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YG001A型电子单纤维强力机说明书
YG001A型
电子单纤维强力机
使
用
说
明
书
温州际高检测仪器有限公司
一、概述
YG001A型单纤维强力机是一台小负荷、多功能、高精度、智能化的精密测试仪器，仪器采用MCS-51系列单片微机进行控制，测试精度高、输出信息丰富、测试结果及统计值全部可以显示输出和打印输出。
本仪器可靠性高、操作方便。
适用于各种天然纤维、化学纤维、合成纤维、特种纤维、玻璃纤维及金属特细丝等材料干态（湿态）的拉伸机械性能的测试。
是各类纤维研究、生产、检测等单位必备的重要测试仪器，并广泛应用于纺织、冶金、化工、轻工、电子等行业。
二、仪器技术性能
1.测试方法：
按国际首选的等速伸长（CRE）原理，测定试样断裂强力及伸长，利用微机记录其断裂强力和断裂伸长值。
2.测力系统：
采用电阻式拉力传感器。
3.主要技术指标
最大负荷测试：
100cN
负荷测试误差：
%
负荷测试灵敏度：
最大伸长测量范围：
≤100mm
伸长测量分辩率：
0.01mm
零点漂移：
≤%
下夹持器下降速度：
1～199mm/min
下降速度误差：
≤1%（mm/min）
下夹持器上升速度：
100mm/min
4.输出型式：
显示输出:
5位数显断裂强力（cN）
4位数显拉伸长度（mm）
3位数显伸长率（%）
3位数显断裂时间（s）
3位数显总试验次数，试样数和测试试样进行的试验次数。
打印输出：
分详细打印
汇总打印两种打印格式打印（详见附录）。
5.数据处理量：
≤255次
6.打印机：
LQ—300K打印机
7.功耗：
100W
8.使用电源：
AC220V±10%50Hz
9.仪器外形尺寸：
见外形图一
10.总重：
30Kg
三、仪器结构与工作原理
1.仪器结构（见图一）
仪器由测试机、显示/控制箱、打印机（绘图打印机）三部分组成，三者间通过三根电缆线相连接（详见第7章——安装与连线）。
2.工作原理
传动原理（见图二）
由步进电机直连滚珠丝杆，带动滚珠螺母作上下运行，下夹持器安装在滚珠螺母上，实现对试样的拉伸；夹持器轴线下方有一凸轮副控制的升降托盘，通过转动手轮可完成托盘上玻璃杯的升降，以实现湿态下的纤维实验。
负荷、伸长测量原理
硬件原理框图见图三
2.2.1负荷测试
纤维拉伸时受的力由测力传感器转变成电信号，经运算放大器放大及A/D转换器转换后，提供给MCS-51CPU进行数据处理。
●本机最大测试负荷100cN
2.2.2伸长测量原理:
下夹持器运动由步进电机带动滚珠丝杆来实现的。
步进电机的顺转、倒转或停止决定了下夹持器的下降、上升或停止，步进电机转速由输入的脉冲频率决定，改变输入步进电机的脉冲频率即可改变步进电机转速,从而改变下夹持器的运动速度，而输入的脉冲信号与伸长计数信号是完全同步的，以确保测量的准确。
●仪器最大行程：
100mm
●仪器调速范围：
1～199mm/min
测试结果输出
分为显示输出、打印输出二种方式输出
2.3.1显示输出
由微机处理器将数据经显示接口通过液晶显示屏显示输出。
2.3.2打印输出
由微处理器将数据经打印接口通过打印机打印输出。
四、工作环境：
环境温度：
10～30℃波动≤2℃
环境湿度：
＜80%
电源：
Ac220V±10%50Hz
工作台平整、稳固，高度以方便操作为宜
环境周围无振源与磁场干扰
仪器应水平放置，周围空间大于30cm
五、仪器的测试功能
本仪器可进行3种形式的纤维试验
1、一次拉伸试验…………………………………功能代号F1
2、两个停顿时间可设定的定伸长反复拉伸试验……功能代号F2
3、两个停顿时间可设定的定负荷反复拉伸试验……功能代号F3
六、显示屏与控制面板（见图四）
1.显示屏
显示屏在测试状态的屏显格式及显示内容如下：
显示内容
单位
说明
拉伸强力
cN
拉伸过程中跟踪显示拉伸强力值，拉伸结束后显示试样的最大拉伸强力值
伸长
mm
拉伸过程中跟踪显示伸长值，拉伸结束时显示总伸长值
伸长率
%
与伸长处同一位置，用【9/功能】键对伸长与伸长率的显示进行转换，例屏显为伸长时，按下【9/功能】键，屏显转为伸长率，再按下该键又转回伸长
拉伸时间
s
拉伸过程中跟踪显示时间值，拉伸结束后显示试样总拉伸时间（即测试时间）
循环次数
次数
记录当前进行第几次反复拉伸，测试结束后屏显值为设定的#n值（F1功能无此屏显）
统计次数
次数
记录当前试样进行的次数
功能
/
显示当前测试所处的功能状态，例F1…………一次拉伸试验
显示屏在参数设定状态的显示信息说明见第八章——条件设置
2.控制开关（见图四）
本仪器共有15只触摸开关
其中各数字键含小数点共10只为双功能键，只在条件设置时可键入数字,在测试状态为横线下功能。
各键操作功能例表如下：
键名
测试状态
设定状态
【设定】
用以进测试状态与设定状态的转换
【ENTER】
用以对输入的数值（或命令）进行确认
V
【检索】
下翻一页，逐次翻阅每次测试数据（升序循环）
下翻一页，进入下一屏显
∧
【检索】
上翻一页，逐次翻阅每次测试数据（降序循环）
上翻一页，进入上一屏显
·
【Esc】
取消输入的命令，屏显转回测试状态界面
取消输入的数值，光标前移一位，如光标为当前屏显数区顶格，则移至上一屏显数区尾格
【0】
输入数字“0”
9
【功能】
对当前次的测试数据中的伸长与伸长率进行相互转换，显示，以便于观查
输入数字“9”
8
【调速】
按下此键进行下降速度调节（在数区输入1～199间的数值，然后按[ENTER]键，屏显恢复至测试速度）
输入数字“8”
7
【停止】
对夹持器的上升或下降运动的停止
输入数字“7”
6
【打印】
进行打印格式选择（按下对应数字键[1]、[2]或[3]后，联机打印机即开始打印，如在打印格式提示时，不想打印，可按[Esc]键取消）
输入数字“6”
5
【校正】
进行力值校正（按下此键，看屏显值是否为零值，不为零值时，按[清零]键清零，使传感器以初始受力作“0”值处理，然后按[Esc]键转回测试状态）
输入数字“5”
4
【下降】
按下此键，下夹持器开始下降（不作试样拉伸测试用，先作夹持器位置调整，适当位置后，按[停止]键，屏显转回测试状态）
输入数字“4”
3
【删除】
对当前屏显测试次及随后测试次的测试数据进行删除，该次次数不进行统计，例如做了五次测试，在屏显次数为“3”时按此键，则仪器内存为“1”、“2”次，能缺的次数由随后进行的测试补入，每次只能进行一次删除
输入数字“3”
2
【清零】
见[5/校正]键
输入数字“2“
1
【上升】
按下此键，下夹持器开始上升，至适当位置后按[停止]键，屏显转为测试状态
输入数字“1”
23
【清零】【删除】
同时按下两键，对仪器进行复位，仪器内存测试数据全部清除，但设置的条件仍保存
如不能同时按下，则应先按下[2/清零]键，随后按下[3/删除]
七、安装与调整
1.连线（见图五）
接上测试机与打印机的电源线、测试机与显示/控制箱（步进电机接线7芯、传感器接线15芯）、显示/控制箱与打印机间的连线（25芯），并上紧连结插座上的固定螺钉，注意应连接良好。
2.水平调整（见图一）
调整件9可调机脚使件7的水准泡居中即可。
3.安装夹持器（见图六）
上夹持器7与安装架5固定联接，通过挂钩1挂在传感器上；下夹持器8通过安装架6固定在调整装置15上，调整装置15与滚珠螺母刚性联接。
●下夹持器水平位置的调整：
松开件14锁紧螺钉④，件12锁紧螺钉③,调动水平方向调整螺母13，使下夹持器在水平方向处于合适位置后,锁紧件14和件12即可。
4.夹持距离调节（见图六）
夹持距离分10mm和20mm两档，将挂钩1挂入上孔2即为10mm夹持距离，将挂钩1挂入下孔3即为20mm夹持距离，夹持距离的微调方法：
松开件9锁紧螺钉①和件11锁紧螺钉②,调动铅垂方向调整螺母10，用测量块测量是否符合要求，然后开机反复运行几次之后，再用测量块测量其夹持距离，如不符合要求需重新微凋至符合长度精度。
锁紧件9和件11即可。
●非专业人士不得任意调动，以免测试失准及损伤仪器。
夹持距离只在初次使用或更换初始夹距L0时调节，使用中可不予调整。
5.夹持器拆卸（见图六）
松出装夹螺母16，将夹持器的活动夹板退下导向销，取下导向销上的弹簧，然后从夹持器安装架背面松开固定螺钉，将夹持器固定夹板从导向销上退下，以便将夹持器修整或调换。
八、条件设置与试验操作
1、一次拉伸试验（F1）
功能F1为试样的一次拉伸试验，一次拉伸是常用的纤维拉伸机械性能的试验，在实验过程中纤维被恒速拉伸至断裂，实验步骤如下：
开机
1.1.1按第七章第1条将各连线接好
1.1.2接通电源，按下控制箱上【POWER】键（电源开关12），屏显如下:
1.1.3预热30分钟
1.1.4在已开机使用情况下的操作按第八章条处理
参数设定
1.2.1按下显示面板11上的【·/ESC】键，屏显如下（屏上数值为上次试验的内容，本例所示为上次试验用F1功能）。
1.2.2按【设定】键，进入功能选择，屏显如下：
按[1]～[3]数字键选择测试功能，数字键[1]～[3]对应功能为：
[1]——一次拉伸试验………………………………………代号F1
[2]——两个停顿时间可设定的定伸长反复拉伸试验……代号F2
[3]——两个停顿时间可设定的定负荷反复拉伸试验……代号F3
按下【1】键（对应功能F1），进入下一屏显：
1.2.3如同上次测试功能相同，例上次也是F1功能测试，屏显如下：
进入日期设置（DATE）:
例：
1999年6月30日
试样批号（NO）：
例：
批号为18
操作员代号（OPER）：
例：
8号操作员
将光标调至需设区域，按下要设定的数字进行数值设定，按下数字后，光标自动移至下一格（下同）。
【∨/检索】键：
后翻一页，进入下一屏显（可循环翻页）
【∧/检索】键：
前翻一页，进入前一屏显（可循环翻页）
【Enter】键：
确认当前输入的数值，光标移至下一设置区，如光标位于当前屏显最后一可设区，则下翻一页
【·/Esc】键：
去除当前输入的数值，光标移至前一设置区如光标位于当前屏显最前一可设区，则前翻一页
●如和上次测试功能不同，例上次为F2功能测试，此次作F1功能测试，则屏显如下：
确要进入所选功能测试按【Enter】键，进入条件设置（仪器自动将上次测试删除即已复位,此后复位操作省略）.
取消此次功能选择，按【·/Esc】键屏显转回功能选择。
1.2.4前页设置完毕后,按【∨/检索】键（或【ENTER】）键,屏显如下,进入
试样平均密度（L—dt）:
例：
预加张力（P—ts）:
例：
1.2.5前页设置完毕后,按【∨/检索】键（或【ENTER】）键,进入统计次数（count）：
例统计次数为11
夹持距距（LO）：
例夹持距离为10mm,屏显如下:
1.2.6前页设置完毕后,按【∨/检索】键（或【ENTER】）键,屏显如下,进入：
三个设定点上的伸长率设置
设定点1上的伸长率（L1）：
例L1为10%
设定点2上的伸长率（L2）：
例L2为15%
设定点3上的伸长率（L3）：
例L3为20%
1.2.7前页设置完毕后,按【设定】键两下,屏显如下：
进入测试状态
此状态可进行校正、进行调速设置、下夹持位置升降观察、试验、及打印方式选择。
（F2、F3功能在此屏显时，拉伸时间后有2位数显循环拉伸次数）
校正
1.3.1零值校准
先将上夹持器通过挂钩挂上传感器下，然后在测试状态按【5/校正】键,屏显如下：
看F是否为零值，不为零值时按【2/清零】键清零，待屏显值为零（跳动≤±）后，然后按【·/ESC】键；F为零值时，直接按【·/ESC】键转入测试状态力值校准
1.3.2在仪器开始使用或已使用较长时间以及受到可能影响力值准确性的侵袭时进行力值校准。
具体操作为：
将配套吊盘夹在上夹持器下，再按1.3.1条清零，然后将配套100cN力值的砝码放入吊盘中,待吊盘静止不动后，看力值是否与屏显相符（屏显99±视为相符）,如不与砝码值相符，按【ENTER←】键仪器自动将力值校准。
●力值校准不须每次试验都进行，建议每班次进行一次。
速度调节
在测试状态下，按【8/调速】键，屏显如下：
键入要设定的速度后按【Enter】键，屏显转回测试状态
下夹持器上升与下降
本条操作不适用于夹持距离的调整，只用于操作者观察方便，如调整夹持距离应按第七章第4条操作
1.4.1下夹持器下降
在测试状态下，按【4/下降】键，屏显如下：
下夹持器下降到所需位置后按【7/停止】键，屏显转回测试状态，如不按【7/停止】键，下夹持器下降至极限位置后自停，屏显转回测试状态。
1.4.2下夹持器上升
在测试状态下，按【1/上升】键，屏显如下：
下夹持器下降到所需位置后按【7/停止】键，屏显转回测试状态如不按【7/停止】键，下夹持器上升至极取位置后自停，屏显转回测试状态。
仪器复位
在测试状态下同时按下【2/清零】键和【3/删除】键，屏显如下
按【·/ESC】键，屏显转回测试状态。
屏显数值均为零，此时仪器内存测试数据全部被清除，但设定参数仍保存。
（如已转换功能进行测试,不须操作此条）
夹持距离的调整
按第七章第4条将夹持距离调整至与设定的L0相符。
试样装夹（见图六）
从挂钩1上取下夹持器7，松开装夹螺母16（上下夹持器结构相同），用摄子夹住试样，让其穿过夹持器。
注意应将试样对准夹持器中间的隼槽，然后拧紧装夹螺母夹住试样，再选择与设定预加张力（P-ts）相同力值的张力夹夹上试样的尾端，将上夹持器挂上挂钩；
松开下夹持器的装夹螺母，让在试样及张力夹在自重下自然穿过夹持器，并使试样对准夹持器中间的隼槽，然后拧紧装夹螺母将试样夹紧。
●如不须预加张力的测试，则关于张力夹的操作省略，其余操作仍相同。
按下启动键16（见图一）即可开始测试，屏显如下：
其中拉伸强力（cN）、伸长（mm）、拉伸时间（s），跟踪显示测试进程中的数值。
测试完毕，屏显各值为该次测试的最大值（见第六章第1条说明）
下夹持器测试完毕后自动回至原来位置，以便可开始下一次测试；也可用【∨/检索】键和【∧/检索】键翻阅每次测试的数值。
重复～步骤直至完成设定的试验次数后，选择测试结果输出，如出现如下屏显
表示测试值不在设定的三个定伸长（L1、L2、L3）范围内，按【·/ESC】键，屏显转回测试状态，然后重新测试。
如经常出现该屏显，须重新设定L1、L2、L3值。
测试结果输出
本仪器有二种方式输出测试结果
1.10.1打印报告输出
在屏显为测试状态时，按下【6/打印】键，屏显如下：
格式1为详细打印（见附录2）
格式2为汇总打印（见附录1）
按下数字键【1】或【2】后，联接打印机即开始打印。
1.10.2屏显示出
如不采用打印输出，本仪器也可从显示屏上读取测试结果，具体操作为：
测试结束时，用【∧/检索】和【∨/检索】键逐条翻阅每次试验的测试结果，屏显具体内容见第六章第1条
结束试验的后期处理
该组试验结束后可
1.11.1进行同一功能的下组测试，
在不关机的情况下，只须将参数设定中的试样批号（详见1.2.3条）作加壹处理，即可开始进行同一功能的下组测试
●如测试参数有改变，可按参数设定方法将须改变的参数输入即可。
1.11.2进行不同的功能的测试
在不关机的情况下，按1.2.2和条选定测试方法后，然后按各功能对应的操作方法进操作（详见各功能操作方法）
1.11.3关机
按下[POWER]键（电源开关），拔下电源插头，取下传感器下的夹持器挂钩,
2.两个停顿时间可调的定伸长反复拉伸试验（F2）
在定伸长反复拉伸试验，纤维拉伸至设定定伸长值百分率L1，即纤维总伸长。
然后下夹持器回升（也可以停顿一段时间再回升，即定时T1不为0），当纤维内应力减少至初始张力P-ts时，伸长回复值即急弹性回复，然后下夹持器再次下降（也可以停顿一段时间再下降，即定时T2不为0），开始第二次拉伸，重复第一次拉伸过程直至循环次数（#n）达到设定值后检测总塑性变形，单次测试结束。
试验步骤如下：
开机
同F1功能条
参数设定
2.2.1按F1功能进入功能选择
2.2.2在功能选择条屏显时按数字键【2】
2.2.3日期（DATE）、试样批号（NO）、操作代号（OPER）、试样平均密度（L-dt）、预加张力（P-ts）、统计次数（Count）、夹持距离（L0）等参数设置的操作同用F1功能条
2.2.4前页设置完毕后按【∨/检索】键或【ENTER】键，屏显如下：
进入
定时1（T1）：
例T1为2秒
定时2（T2）：
例T2为4秒
反复拉伸次数（#n）：
例#n为6次
2.2.5前页设置完毕后按【∨/检索】键或【ENTER】键，屏显如下：
进入
定伸长率百分率（L1）：
例L1为10%
L2、L3为不可设置区
2.2.6前页设置完毕后,按【设定】键两下,屏显如下进入测试状态
此状态可进行校正、进行调速设置、下夹持位置升降观察、试验、及打印方式选择。
其余操作同F1功能～条
按下启动键16（见图一）即可开始测试，屏显如下：
其中拉伸强力（cN）、伸长（mm）、拉伸时间（s）、循环次数（#n），跟踪显示测试进程中的数值。
测试完毕后下夹持器自动回至原来位置，屏显如下：
L3（mm）：
总塑性变形
*后三位数表示当前测试为第几次；F2表示显示当前所处功能状态代号
此时可用【∨/检索】键和【∧/检索】键翻阅每次测试的L3值。
打印报告（见附录2）
3.两个停顿时间可调的定负荷反复拉伸试验（F3）
在定负荷反复拉伸试验中，当纤维拉伸至设定的定负荷值（即负荷上限F＋）时，若定时T1=0时，下夹持器即开始上升（如果定时T1不为0，则在定时T1期间，下夹持器间断下降以保证纤维受的应力不变，在定时T1结束后，下夹持器上升），对应的纤维伸长值即为总伸长。
随着下夹持器的上升，纤维内应力逐渐减小至设定的负荷下限（F-）时，对应的应变值即纤维的急弹性回复值。
若定时T2为0则下夹持器下降（如果定时T2不为0，则保持负荷，定时T2结束后，下夹持器下降）重复上述过程，开始第2次拉伸，直至循环次数#n到达设定值后自动检测出塑性变形，单次测试结束。
试验步骤如下：
开机
同F1功能条
参数设定3.2.1按F1功能进入功能选择
3.2.2在功能选择（条屏显）时按数字键【3】
3.2.3日期（DATE）、试样批号（NO）、操作代号（OPER）、试样平均密度（L-dt）、预加张力（P-ts）、统计次数（Count）、夹持距离（L0）等参数设置的操作同用F1功能条
3.2.4前页设置完毕后按【∨/检索】键或【ENTER】键，屏显如下：
进入
定时1（T1）：
例T1为2秒
定时2（T2）：
例T2为4秒
反复拉伸次数（#n）：
例#n为6
3.2.5前页设置完毕后按【∨/检索】键或【ENTER】键，屏显如下：
进入
定负荷值F1：
不可设区
定负荷值下限值F-：
例F-为5cN
定负荷值上限值F+：
例F+为10cN
3.2.6前页设置完毕后,按【设定】键两下,屏显如下：
此状态可进行校正、进行调速设置、下夹持位置升降观察、试验、及打印方式选择。
其余操作同F1功能～条
按下启动键16（见图一）即可开始测试，屏显如下：
其中拉伸强力（cN）、伸长（mm）、拉伸时间（s）、循环次数（#n），跟踪显示测试进程中的数值。
测试完毕后下夹持器自动回至原来位置，屏显如下：
L3（mm）：
总塑性变形值
*后三位数表示当前测试为第几次；F5表示显示当前所处功能状态代号也可用【∨/检索】键和【∧/检索】键翻阅每次测试的L3值。
打印报告（见附录3）
4.湿态测试
各种设置按须进行的功能进行，将玻璃杯内注入2/3的水后放置于托盘上，将试样装夹好，旋转手轮8（见图一）使试样浸入水中，但液面不得超过上夹持器底平面（以免因浮力造成零位失准）。
仪器各动作部均不得碰到玻璃杯，否则须重新清零。
其余操作同上述功能步骤。
5.操作中的几点提示
每次转换测试功能时，仪器均自动复位，内存测试数据均被删除，因此请先安排数据输出。
如输入错误或数据不在许可范围以及操作不规范等原因引起的显示屏不响应指令时，按【RESET】键（图一、件14）热启动（可在不停机的情况下将仪器重新启动。
仪器内存数据不丢失）
仪器数据处理量≤255次，如达此数后仍须进行测试。
可先将内存数据打印出，然后删除该数据（或将仪器复位），再进行以下测试。
以免造成数据丢失。
如仪器连续工作时间较长，为避免零位漂移造成测试失准，可在单次测试结束后按条进行零位校正
对于无效的测试，应在当次实验结束后按【3/删除】键删除该次测试，然后再接着作下一次测试，
如欲中止对正在进行的测试，按【7/停止】键，测试停止，该次测试数据不读入仪器，进行下次测试时，先将下夹持器升至上限位。
九、注意事项
本仪器上的传感器为高灵敏度器件，使用中要避免过载拉伸，上夹持器要轻拿轻放，不用时应取下夹持器和挂钩，以免影响力测试精度。
在外电网电压波动大的地区，应配备交流稳压器，避免因外电压冲击损伤电器元件或造成零点不稳。
测试机应水平放置，试验时，周围应无振源和磁场干扰，电源要有良好接地，仪器不使用时应拔下插头。
仪器中传动丝杆应保持清洁，定期加润滑油，严禁灰尘、杂物进入传动丝杆。
上、下夹持器使用一段时间后，应对夹持面进行清理，以免粘附杂物影响试样夹紧。
仪器若发生故障，不得随意拆卸，调换零部件和元器件，应由专业人员进行。
十、附件
打印机一台
玻璃杯：
一只
量块：
10mm一只，20mm一只
张力夹：
、、、、各二只
砝码：
一套
夹持器：
一套
升级会员 