速率试验机

2014年，上海百若持续创新，研发再上新台阶。YYF-50系列慢应变速率应力腐蚀试验机产品的研发，填补了国内在材料应力腐蚀敏感性研究领域的空白，产品处于国内领先，可完全替代同类的进口产品。该产品已在高温高压的超临界水介质环境、高温铅铋液态介质环境、高温盐溶液介质环境、高温高压H2S介质环境、海水环境等腐蚀介质应用领域成功使用，可进行慢应变速率腐蚀拉伸、应力腐蚀、腐蚀疲劳、腐蚀裂纹扩展测量、精确裂纹预置、低周疲劳等试验。在腐蚀介质环境下进行材料的腐蚀裂纹扩展测量存在较大技术困难，传统的COD法已不能实现测量应用，DCPD方法是腐蚀介质环境下测量裂纹扩展普遍推崇的方案，上海百若耗时多年进行研发和测试，完成了腐蚀介质环境下通过DCPD法精确测量材料裂纹扩展及扩展速率计算。该技术已成功在设备上安装使用，获得了用户的高度评价和认可。不断地研发投入和全面的科学测试，上海百若在应力腐蚀试验设备的销售推广取得了骄人的成绩，在诸多领域提供了试验设备：1. 高温高压超临界水，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳，腐蚀裂纹扩展测量。2. 高温铅铋溶液，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳。3. 高温盐溶液，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳。4. 高温高压H2S，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳，腐蚀裂纹扩展测量。5. 常温常压海水，慢应变速率拉伸。6. 微高温海水，慢应变速率拉伸，腐蚀疲劳，腐蚀裂纹扩展测量。7. 硫氰酸溶液，慢应变速率拉伸，氢脆敏感试验。2014年，加氧测量与控制水化学系统完成了设计和组建，并成功运行，系统得到了用户肯定和赞许。用于测试金属在高温高压水环境下腐蚀速率的静态高压釜，在运行期间水化学一直变化，水中的溶解氧逐渐降低，溶解氢浓度逐渐升高，溶解进入的金属离子使水的电导率逐渐升高。这样，静态高压釜一次实验的时间越长，测得的实验结果偏差越大。给高压釜系统添加一套水化学回路对于保证高压釜内的水质稳定非常重要。该系统能够在线监测溶解氧、电导率、pH值，并实现控制调节。上海百若是慢应变速率应力腐蚀试验机的国内唯一专业性研发公司，在诸多技术难点方面取得了成功突破，并在设备安全和长期稳定性方面做了大量的研究和测试，此类设备运行时间从1周到1、2年不等，运行时间长，设备的安全、可靠是首要考虑因素，我们在设备的各个方面设计了安全监测与保护，保障操作者、设备和试验的安全。在设备的研发过程中，我们与高校和研究院合作，得到了上海交通大学、中国科学院、中国原子能科学研究院、上海应用物理研究所、厦门大学等单位的大力支持和帮助，使得设备的研发取得突破性进展。慢应变速率应力腐蚀试验机应用范围广泛，主要研究材料在腐蚀介质环境下的腐蚀敏感特性，这些应用领域有：核电的一回路、二回路材料，热电材料，石化行业，海洋行业，汽轮机，及其它腐蚀性介质应用领域。

p style="text-align: center "/pp style="text-align: center"img style="width: 345px height: 500px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/fed9f818-9b0d-4cf1-87d7-33b2037e3c09.jpg" title="1.jpg" height="500" hspace="0" border="0" vspace="0" width="345"//pp style="text-align: center "strong超纯水介质慢应变速率应力腐蚀试验机YYF/strongbr//pp　strong　1.生产厂商/strong/pp　　上海百若试验仪器有限公司/pp　strong　2.采购单位/strong/pp　　原子能科学研究院/pp　strong　3.主要功能/strong/pp　　阻尼器、助力器耐久性能测试 /pp　　加载波形正弦运动规律，编程循环嵌套不低于3层 /pp　　对阻尼器、助力器进行力——位移功量图绘制，力——位移——时间曲线图绘制 /pp　　产品具有轴向疲劳加载、侧向同时加载的功能 /pp　strong　4.产品技术特点/strong/pp　　1) 采用高集成度、强大的控制、数据处理能力、高可靠性控制测量系统。/pp　　2) 采用基于神经元自适应PID算法的全数字、三闭环(力、变形、位移)控制系统，实现力、变形、位移全数字三闭环控制，各控制环间可自动切换，并在各方式间切换时实现无冲击平滑过渡。/pp　　3) 可进行定位移、定速度、定应变、定应变速率、定负荷、定负荷速率等多闭环控制模式。/pp　　4) 高精准24Bit数据采集系统，高分辨率，可扩展至8路AD采集。/pp　　5) 试验过程中实时显示滞回环曲线。/pp　　6) 试验过程中显示负荷、位移峰值谷值变化情况。/pp　　7) 试验过程中显示动态波形加载曲线。/pp　　8) 采用DCPD(直流电位法)在腐蚀介质系统中测量裂纹长度，进一步提供金属材料在腐蚀介质中的裂纹扩展速率指标。/pp　strong　5.产品技术参数/strong/pp　　最大试验力：50kN/pp　　试验力测量范围：1%~100%/pp　　加载头移动速度：10mm/s~1x10-6/s/pp　　疲劳加载波形：正弦波，三角波/pp　　工作最大压力：20MPa/pp　　试验釜内温度：350℃/pp　　加载头位移分辨率：0.05μm/pp　strong　6.产品应用介绍/strong/pp　　采用YYF-50客户进行金属材料在环境诱导下的腐蚀、应力腐蚀、腐蚀疲劳失效的检测及评价。在整个核电材料领域，材料服役性能的评价、表征等贯穿于核电站设计、建设和运行的整个阶段。基于材料服役性能评价，明确材料应力腐蚀、环境疲劳等失效规律，预测材料的服役性能，评价关键部件的服役安全性，制订关键材料的服役、失效的预防与缓解提供了重要的技术测试平台。采用YYF-50慢应变速率应力腐蚀试验机，客户根据服役的条件，在水化学回路系统上调节PH值，溶解氧DO，电导率等参数，并设置应变或应力控制模式，加载波形及加载频率等参数，试验机即可按规定参数进行试验加载，水化学回路循环，高压釜加热等工作，最终检测出材料在腐蚀环境下的裂纹扩展速率等参数。客户在使用这台设备期间，完成了相关材料的应力腐蚀及腐蚀疲劳的评价。/p

万能试验机（UTMs）是非常可靠耐用的工具——能够一周工作7天，每天进行数百次试验，承受试样在高达5kN、50kN、甚至600kN及以上的载荷下发生断裂时所产生的能量冲击。然而，和真的驮马一样，经过数年或数十年的工作，试验机最终会变旧、磨损，不再像新机一样可靠，性能也不可同日而语——但是，你会把它放在一边，置之不理？或者，你会对其翻新升级，让其保持可靠运行——可能会更胜从前？认识系统组件万能试验机（UTMs）已问世愈80年，最常见是机电试验系统。机电试验系统可用于进行拉力、压缩、挠曲（弯曲）和部件试验，按设计可分为两大部分：机架和控制器。试验机机架是系统机械部分的主体。承载机架一般由两个带有旋转丝杠的立柱构成，可垂直上下移动横梁。更为坚固的系统配有导柱，以加强结构刚度、提高对中性能。载荷传感器（测压元件）安装在移动横梁或底座上。夹头、压盘或其他装置装在载荷传感器和底座上，构成测试加载字符串。移动横梁在试验期间的行程，一般用编码器识别。其他传感器，例如引伸计或LVDT，也可用于测量试验试样或组件的实际位移。控制器可视为是系统的“大脑”。控制器配合其他配件，例如高低温环境箱和高温炉，对机架和传感器进行监控。控制器也可与计算机联结，按预定的试验方法进行控制、收集数据、分析和报告。好零件变坏时有时，系统部件会出现故障。连续使用的关键部件包括功率放大器和电机。功率放大器是试验系统的主要驱动装置，能够吸收大量功率来驱动电机。功率放大器是常用部件，使用10~15年就会出现故障——多数情况下，原装供应商无法再提供原装产品。目前，试验系统制造商面临的一大问题是，OEM供应商淘汰部件的速度越来越快，尤其是处理器芯片或显示器之类的电子部件。在此情况下，可选择修理或使用翻新部件，完全兼容的替代部件可能有现成的，或者需要经过设计和测试以符合替换需求。尽管大多数试验系统制造商都想方设法保证系统继续运行，但对制造商和顾客而言，因故障时间和成本消耗等因素而使这些选择难以付诸行动。何时考虑翻新改良简单地说，翻新是对老旧试验系统的升级。有时，翻新只是拆除控制器部分，换成时下先进的版本。更为常见的翻新是更换易出错或过时的关键部件，例如电机或功率放大器。翻新时，其他需要考虑重要因素是，升级后，系统是否需要满足当前行业标准的要求。现今，大多数翻新是加装新软件和预置试验方法的计算机，较大程度地实现试验过程、数据分析和报告的自动化。系统控制器较当前的行业标准越来越落后，或者与越来越新的配件不兼容时，多数用户都会考虑对系统进行翻新。例如，20年前认为20点/秒的数据采集速率“很快”,而现在的系统，试验数据采集高达2.5 KHz——试验曲线轮廓清晰度更真、显示的兴越点更多、试验结果更精确。而许多老旧的控制器与装有最新操作系统的计算机不兼容。老旧的控制器可能不具备按最新试验标准进行试验所需的处理能力和反应时间。例如，ISO 6892-1:2009“金属材料——拉伸试验”和ASTM E8-15“金属材料拉伸试验标准试验方法”对闭环应变速率控制规定了限制程度较高的应变速率和公差，老旧的控制器和软件一般都无能为力。有些老旧的试验机架，通用试验接口和运转机制与实验室内其他新型试验系统的相同，翻新是让其重新焕发生机比较经济的方法——无需购买全新的试验机。翻新后，实验员无需改变操作方式就可操作所有试验系统——因而提高了效率、减少了对实验员的培训、降低了用户错误、提高了试验结果的一致性。现有的载荷传感器、夹头和其他配件得以保留，节省了原始投资。翻新没有“万全之策”翻新的风险和优势并存。要知道，世上根本没有对所有试验系统（无论生产商是谁）都起效的翻新方案。首先应考虑翻新的内容有什么。对于老旧的系统，近、中期内有故障风险的零件应包含在内，例如功率放大器。安全同样是必须考虑的重要问题。检查新的急停开关等安全部件，确保符合最新行业标准的要求。另外，确保系统翻新后，现有的安全装置未被禁用或拆除。例如，如果一级限位开关出现故障，次级或二级限位开关能够保护系统的移动横梁不至于在两个方向上移动超限，是一级限位开关的后备。翻新方案应完全与原装试验系统的动态性能相匹配。换用的功率放大器或电机，电流和电压应大小相适。功率放大器或电机如果不够大，性能就会欠佳；相应地，试验系统将无法达到满载荷能力或最大试验速度，可能会因过载而过早出现故障。大部件能够奏效，但这种设计缺陷意味着大材小用。最重要的是，控制系统必须调试得当，以便运行稳定，性能最佳，从而确保系统指令和反馈环路处于最完美的设定。进行调整时，需要知道并输入正确的PID控制参数（比例范围/增益、积分增益/重置、微分增益/速率）。系统如果调试不当，好一点的情况是会导致性能欠差；但在最坏的情况下，会导致严重的安全问题，包括试验速度不准确、试验读数不精确，电机振动、机器不稳、振动、横梁突然移动、试验极限超限、关机时机器无法及时停机等等。当然，市场上有专门提供翻新服务的第三方机构，但在这方面，原装系统制造商只承认他们对原装产品设计的最佳参数以及固有的安全装置。例如，进行翻新的第三方可能会拆除系统的原装外壳或外罩，以便安装自己新的翻新零件——没有认识到这些拆除件实际上是射频屏蔽构件（用以阻挡射频干扰的影响）。另外，现有的传感器，例如载荷传感器和引伸计，必须具有电气兼容性，能够通过适配器与新的控制器相连，并且能够利用电气方法进行正确的校准、配平和读数。翻新安装根据ASTM E4和ISO 9513标准，由于换用了新的零件，作了修改，翻新的系统必须在使用前重新进行验证。ASTM E4“试验机力鉴定标准规程”规定，“试验机维修后，对称重系统的运行或显示数值有影响的，应立即进行验证。”因此，有必要考虑选择这样的翻新供应商：能够圆满完成翻新工作，微调系统设定，同时能够提供所有必需的服务，包括对载荷传感器、引伸计、位移和速度进行验证。由于ASTM E4还规定，重新装置的机器需要重新进行验证，也可考虑在客户所在地进行翻修，这样能够节约一些大型设备可能产生的往来运输和包装的金钱和时间成本。大多数标准万能试验系统的翻修工作应在一到两天内完成，包括对所有传感器的验证。何时不考虑进行翻新并不是每个试验系统都适合进行翻新。一次翻新，不可能把现有系统的所有零件都更换掉。通常，旋转丝杠、变速箱和离合器是较为可靠耐用的部件，不需要更换。然而，如果它们出现故障，更换起来费用浩大——不只是指零件成本，还指维修服务成本和停机时间。另外，机架性能的提高可能无法超越物理局限。例如，无论新控制器的电子器件多么优良，载荷精度范围可能永远也无法超越原装载荷传感器的精度范围。即使是专为更现代的试验机架设计的新型配件，可能也需要自定义安装，以便能够装入旧机架内。就像汽车，终有一天，与可能要更换或修理每个部件相比，整机更新会变得更便宜、更实际。翻新还是不翻新当然，几乎所有老旧的试验系统都可以翻新改良。问题是这种投资是否值得。先看看哪些部件需要更换或保留。再评估下保留的零件的预期寿命情况，以及如果出现故障，其更换件和成本情况怎样。最后想想新的配件或软件是否易用。大型落地机架，由于新系统和配件的成本因素，最适合进行翻新。台式机架可能不适合这样直截了当地做决定，尤其是市场有新型机架可供选择时。实验室原先购买的是5kN的框架，如果从未进行过超过2kN的试验，或者更喜欢占地面积较小的机器（因为实验室空间有限），可能会觉得换用小一点的2kN的单柱试验机更好。认识翻新的优点、缺点和风险 优点可以保留大部分原始投资：机架、载荷传感器、配件；成本比购买新的试验系统低；可将其视为维修预算项目，而不是固定资产；通过更换经常故障的零件，可以延长使用寿命和可靠性；能够提高原装试验系统某些方面的性能，例如更高的数据采集速率、智能数据记录和试验自动化；可以使用更新的软件和配件，例如非接触式视频引伸计。缺点较之于新的试验系统，成本节约并不明显，尤其是小型单立柱机架或台式机架；将维修服务成本作为因素计入时，较之于新的试验系统，成本节约并不明显；可能无法更换所有具有故障风险的零件；保留的零件如果出现故障，更换成本过于高昂；可能无法很方便地与新配件保持兼容，而是需要自定义安装等。风险试验系统调试失当，会导致性能欠佳或不良，例如，横梁行程超限、突然移动及试验读数不精确；更换件不是专为具体的试验机架设计的；功率放大器或电机如果不够大，试验系统无法达到原装产品应有的载荷能力或全速范围；原装安全装置被拆除或被禁用，例如二级限限位开关Q。技术贴士大型落地机架，由于新系统和配件的成本因素，最适合进行翻新。台式机架可能不适合直截了当地做决定，尤其是市场有新型机架可供选择时。实验室原先购买的是10kN的机架，如果从未进行过超过1kN的试验，或者更喜欢占地面积较小的机器，那换用小一点的1kN的单立柱试验机可能会更好。