仪器化冲击基础知识

篇一:冲击专业基础知识试题和答案

计量检定人员资格认证考核 冲击专业 试题和答案

1. 填空题(共10题,每题2分)

1.1加速度在振动冲击工程界常用g表示,在SI中用的单位是,是位移的 微分。

解答:m/s2;二次

1.2加速度计的幅值线性度用最小二乘法进行回归,并给出加速度灵敏度的计算公式,其中的两个参数分别叫做 和 。

解答:截距;斜率

1.3如果电荷放大器上传感器灵敏度置在3—0—0时,输出电压峰值为3伏,则若将传感器灵敏度置在1—0—0时,则输出峰值为 伏;置在6—0—0时,则输出峰值为 伏。

解答:9;1.5

1.4冲击过程在频域表达为具有 解答:无限;连续

1.5冲击加速度比较校准法是将被校加速度计和参考加速度计“”安装,承受同一冲击激励。

解答:背靠背

1.6冲击加速度速度变化量是指冲击加速度在指定的 解答:脉冲持续时间

1.7冲击、碰撞台台面横向运动比的计算公式为:max(AX,AY)?100% 解答:AZ

1.8冲击运动是具有明确和

解答:起点;终点

1.9冲击过程在时域的性和幅值平均值不为零的脉冲特性,区别于振动过程。

解答:单次;非周期;

1.10压电加速度计的频响上限取决于它的频率;频响下限是由其参数决定。

解答:安装共振;电学系统

1.11冲击加速度量值的校准方法可分为。

解答:绝对校准;比较校准

1.12在冲击测量仪的检定过程中应避免激起被校加速度计的共振,如果已经激起,用 滤波器来滤除。

解答:低通

滤波器可以用来滤除由于热漂移等引起的低频振荡。

解答:高通

1.14加速度计的绝对冲击校准方法,是借助于绝对测量运动学的基本量和来复现冲击加速度量值的方法。

解答:时间;长度

1.15适调放大器、显示和记录仪器有限的低频特性,给冲击测量带来的影响,使冲击峰值 和在波形的尾部产生 。

解答:下降;下冲

1.16在JJG973-2002《冲击测量仪》的检定规程中规定:用于环境试验设备检测的冲击测量仪,应根据被测脉冲波形,按相关标准生成 、 和 三

种标称波形的容差带。

解答:半正弦;梯形波;后峰锯齿波

1.17测量仪的检定周期一般为年,可根据具体情况适当检定周期。 解答:1;缩短

1.18如果电荷放大器上传感器灵敏度置在2—0—0时,输出电压峰值为4伏,则若将传感器灵敏度置在1—0—0时,则输出峰值为 伏;置在4—0—0时,则输出峰值为 伏。

解答:8;2

1.19速度改变法假定:在检定的幅值和持续时间范围内,被检系统的输出幅值与冲击激励加速度幅值成关系。

解答:线形

1.20测量冲击的理想系统应是在无限频带宽带上,系统的幅频特性为,相频特性与频率成。

解答:常数;正比

2.选择题(共20题,每题2分)

2.1重力加速度随纬度的升高而 。

(1) 降低

(2) 升高

(3) 不变

解答:1

2.2电荷放大器上传感器灵敏度档位数值增加时,其输出是的。

(1) 增加

(2) 不变

(3) 减少

解答:3

2.3在JJG973-2002冲击测量仪检定规程中规定:加速度示值误差不超过

(1)±2%

(2)±5%

(3)±3%

解答:3

2.4在JJG973-2002冲击测量仪检定规程中规定:加速度幅值线性度不超过

(1)±3%

(2)±10%

(3)±5%

解答:2

2.5冲击信号(虚线)经过测量系统后

变成实线形状,如图所示,这种情

况是因为 。

(1) 系统高频响应不足

(2) 系统低频响应不足

(3) 系统高低频响应均不足

t 解答:2

2.6某冲击信号脉冲持续时间为10ms,为了准确地测量它(峰值响应偏差<5%),测量系

统具备的频率范围为 。

(1)0.8Hz~1kHz

(2)8Hz~10kHz

(3)0.8Hz~100kHz

解答:1

2.7加速度计的安装情况直接影响它的测量精度 安装方式频响最宽。

(1) 粘接计粘接

(2) 永久磁铁粘接

(3) 蜡封

(4) 钢螺栓连接

解答:4

2.8在振动和冲击加速度灵敏度检定时,冲击灵敏度略大于振动灵敏度,主要原因是 。

(1) 冲击加速度峰值大

(2) 冲击加速度脉冲持续时间长

(3) 传感器频响曲线上翘

解答:3

2.9使用电荷放大器的一个主要的优点是 。

(1) 与电缆长度无关

(2) 与电缆长度有关

(3) 适合于各种电缆

解答:1

2.10描述冲击运动的三种方法中,

篇二:冲击试验台的基本知识

冲击试验台的基本知识

一、设备发展历程:

冲击试验自1905年左右问世以来发展很快,已经成为材料性能不可缺少的检查项目,最初的试验方法各种各样,但是随着时代的发展:夏比锁形冲击试验、夏比V型冲击试验和夏比梅氏冲击试验得到重视。1968年之前美国都是采用夏比锁形冲击试验方法,但是这种试验方法有个缺点:由于锁形缺口过钝,由此来确定脆性转变温度低于结构的脆性断裂温度,因此68年以后,在ASTM规范中就改用采用标准夏比V型试样,所以采用V型式样和梅氏冲击试样的比较多。总体来说欧美采用夏比V型缺口较多,而俄罗斯则采用夏比梅氏试样。 我国的冲击试验,解放前几乎没有,解放以后全面学习苏联,直到1963年才出现第一个冲击试验标准GB229-1963,我们现在是用的最新的标准是GB/T229-2007《金属材料夏比摆锤试验方法》,这个标准也适用于美标和欧标。

冲击试验机的原理就是能量守恒定律,按照摆锤打断冲击试样后损失多少计算冲击功。但是这种试验方法天生就有一个缺点,不能像拉伸试验机那样直接显示里和位移的曲线,因为我们测量出来的结果只能是冲击功,冲击功是能量单位,他的单位是焦耳,而能量的公式是: W=FS即冲击功=力*位移,所以这两个变量无论哪一个发生变化都回引起冲击功的变化,尤其是位移。所以冲击功这一数值不能直接说明材料的韧性如何,不能描述材料在打击过程中产生的变化,只能作为一个参考。为了解决这个问题人们发明了仪器化冲击试验方法.

二、主要分类:

1、从做试验的材料上分:

金属试验机:主要是各种金属的冲击性能测试,通常冲击功比较大;

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非金属试验机:各种塑料、橡胶的冲击性能测试,通常冲击功较小。

2、从试验方式上分:

摆锤冲击试验机和落锤冲击试验机:

摆锤冲击试验机又分为:半自动摆锤冲击试验机,微机屏显摆锤冲击试验机,常温全自动摆锤冲击试验机,低温全自动摆锤冲击试验机,高低温全自动摆锤冲击试验机。

全自动摆锤冲击机:由冲击机主机、控制系统、试样盒、送料机构、定位机构等部分组成,按动按钮就可完成一系列动作并得出试验数据,完成整个冲击试验。

低温全自动摆锤冲击机:由冲击机主机,控制系统、制冷系统、试样盒、送料机构、定位机构等部分,到达设定温度后只需按动按钮即可完成一系列动作,并得出试验数据,完成整个冲击试验,操作方便、性能可靠。该设备大大缩短了试样从出低温箱到冲击试验完成的时间,提高了试验的准确性、摆锤冲击试验的效率和安全性。低温范围:室温~196℃。

高低温全自动摆锤冲击机:由冲击机主机、控制系统、制冷系统、高温箱、试样盒、送料机构、定位机构等部分,到达设定温度后只需按动按钮等一系列动作,并得出试验数据,完成整个冲击试验,操作方便、性能可靠。该设备大大缩短了试样从出环境箱到冲击试验完成的时间,提高了试验的准确性、摆锤冲击试验的效率和安全性。

低温范围:室温~196℃,

高温范围:100~900℃。

屏显摆锤冲击机:由电脑软件控制冲击机动作,直观显示摆锤角度和冲击能量值等,并可记录试验数据并生成报表储存和打印,大大减少了操作人员的工作量,提高了工作效率。该控制系统可任意装备于半自动摆锤冲击机、低温全自动摆锤冲击机,高低温全自动摆锤冲击机等,是试验机行业高端的试验设备。

三、工作原理:

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冲击试验机被冲击的试样在受锤冲击的瞬间,分为手动摆锤式冲击试验机,半自动冲击试验机,非金属冲击试验机,数显半自动冲击试验机,微机控制冲击试验机。

数显全自动冲击试验机通过高速负荷测量传感器产生信号,经高速放大器放大后,由A/D快速转换成数字信号送给计算机进行数据处理,同时通过检测角位移信号送给计算机进行数据处理,精确度高。加装高速角位移监控系统和力检测传感器和放大器,经计算机高速采样,数据处理,可显示N-T和J-T曲线,数据存盘,数据报告打印等,能瞬时测定和记录材料在受冲击过程中的特性曲线,通过更换摆锤和试样底座,可实现简支梁和悬臂梁两种形式的试验。

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篇三:仪器化冲击试验机

仪器化冲击试验机

一、仪器化冲击试验机概述:

仪器化冲击试验机是我公司借鉴国外技术,联合中国工程物理研究院最新开

发完成的新产品。该机按照ISO14556:2000《Steeel-charpy V-notch pendnlum impact test-Instvumented test method》、GB/T3808-2002《摆锤式冲击试验机的检验》中的有关要求研制;完全符合GB/T19748-2005《钢材 夏比V型缺口摆锤冲击试验仪器化试验方法》和GB/T229-2007《金属 夏比缺口冲击试验方法》。通过测试冲击力值、数据采集与分析冲击过程数据、绘制能量变化曲线,给出材料断裂不同阶段明确物理学意义与解释,为研究、分析材料断裂过程的行为,提供详细准确的数据。该类冲击试验机将是现用普通冲击试验机的替代和发展方向。

JBW-300H型仪器化冲击试验机为微机自动控制试验机,扬摆、挂摆、冲击、

制动均为电器操作控制,并能在冲断试样后自动扬摆,准备做下次冲击试验,通过变换冲击摆锤,可提供最大冲击能量:300J。

该仪器化冲击试验机采用数据采集系统,把电压信号变成数字信号,增加了

数据存储器和计算机,把采集的信号转换绘制成冲击力-时间、冲击力-位移、位移-时间及能量-时间等曲线,形象地绘制出被冲断试样的受力及变形过程,把冲击试验全面、彻底地向前推进了一大步,提高到了与目前电子拉伸试验同等的水平,是冲击试验从原始落后的状态一跃进入了试验仪器数字化的先进行列。

测试数据的获取,由测量控制系统自动采集记录并输出。标准度盘的设置主

要是方便试验机调整时,用指针标定的数据与检测系统采集的数据相比较,以便验证标准度盘的读数与能量测试系统读数的精度偏差。

二、仪器化冲击试验机技术特点:

1.主机框架、底座与立柱一体化设计、整体铸造加工,刚性好,提高试验的

稳定性;

2.摆轴采用简支梁方式支承,轴承径向载荷分布均匀合理、大大减小轴承摩

擦带来的能量损失,主机刚度大;

3.采用双级标准减速电机提锤,挂摆装置采用液压缓冲,挂摆平稳;

4.摆锤体三位软件精确设计,保证了打击中心准确,摆锤力矩精确;

5.冲击刀采用螺钉安装固定,更换简单方便;

6.配备了全封闭防护罩;

7.微机控制,按指令完成取摆、冲击、自动扬摆、再冲击多次试验的全过程;

8.试验机安装测力传感器和角位移传感器,具有高速采样、运算和存贮功能;

9.微机通过数据分析及软件处理,可以获取:力-时间、位移-时间、能量-

时间、力-位移、能量-位移等曲线;

10.可提供:冲击速度、冲击时间、冲击能量、吸收能量、位移、裂纹形成能

量、裂纹扩展能量、屈服力、屈服时间、屈服位移、屈服能量、最大力、最

大力时的时间、最大力时的位移、最大力时的能量、不稳定裂纹扩展起始力、

不稳定裂纹扩展终止力、不稳定裂纹扩展终止位移、不稳定裂纹扩展起始能

量、不稳定裂纹扩展终止能量等多个特征值;

11、产品应用范围:本产品广泛的应用于科研机构、高等院校、质监与质量

检测机构、钢铁冶金、船舶制造、车辆制造、航空航天、军工、锅炉压力容

器、建工建材、石油化工等众多行业和部门;

引用标准:

GB/T19748-2005《钢材 夏比V 型缺口摆锤冲击试验(仪器化)方法》

ISO 14556 : 2000(E)《钢材 夏比V型缺口弯曲冲击试验 仪器化试验方法》

ASTM E23《钢材 夏比V 型缺口摆锤冲击试验仪器化方法》

GB/T3808-2002《摆锤式冲击试验机的检验》,

JJG145《摆锤式冲击试验机检定规程》

三、仪器化冲击试验机主要配置:

1.主机1台;

2. 300J 摆锤1个

3. 电机1台(装在主机上);

4. 取摆传动装置1套(装在主机上);

5. 自动挂摆装置1套(装在主机上);

6. 保险机构1套(装在主机上);

7. 安全防护装置1套;

8. 支座调校器1只;

9. 试样对中器1只;

10. 联想微机系统1套;

11. A4幅面HP激光打印机1台;

12.光电角度传感器1只(欧姆龙)

13.信号变送器1只(中国工程物理研究院)

14.数据采集卡1只(中国工程物理研究院)

13. 测力传感器(量程:0-50KN)1只(中国工程物理研究院)

14. 测控软件1套(中国工程物理研究院)

四、仪器化冲击试验机主要技术规格

1. 冲击能量 : 300J

2. 标度盘刻度范围及分度值: 0-300J 每小格分度值2J

3. 摆锤预扬角: 150°

4. 摆轴轴线至打击中心的距离: 750 mm

5. 最大冲击速度: 5.2 m/s

6. 试样支座跨距: 40 +0.2mm

7. 试样支座端部圆弧半径 :GB/T3808-2002 R1-1.5 mm

8. 冲击刀刃圆弧半径: GB/T3808-2002 R2-2.5mm R8mm

9. 冲击刀夹角: 30°±1°

10. 冲击刀厚度: 16mm

11. 试样规格:10 (7.5,5)mm×10 mm×55mm

12. 测力传感器精度:≤±1﹪FS

13. 角位移传感器分辨率: 0.1°

14. 使用电源: 380V±10% 50Hz、3相四线

15. 冲击试验自动完成,冲击、举摆自动完成;

16. 自动显示冲击负荷曲线、记录试验结果;

17. 曲线:载荷-时间、位移-时间、能量-时间等曲线图形。

五、仪器化冲击试验机基本结构:

仪器化冲击试验机由底座、机架、摆锤、标度盘指示机构、传动机构、挂脱

摆机构、预扬角调整装置,安全防护装置、电器控制部分及能量测控系统、数据处理系统构成。

数据处理系统由联想品牌计算机(CPU≥2.0G、内存≥1G、硬盘≥160G、

光驱 DVD-ROM),打印机(A4惠普激光打印机),数据采集卡 进口高性能数据采集卡≥0.25M,载荷传感器(摆锤试验机专用传感器,最大载荷 50kN,精度0.5%,角位移传感器3600线,精度0.5%以及变送器、软件等)

六、仪器化冲击试验机能量测控系统

仪器化冲击试验机冲击能量测控系统由冲击测力传感器、旋转编码器、动态

变送器、数据采集及软件分析系统组成

仪器化(示波)冲击试验机测控系统框图

系统工作原理:由角位移传感器测试出摆锤的予扬角和冲断试样后的反扬

角,从而得到试验机的冲击能量和冲断试样后的剩余能量,并提供摆锤在冲击过程中每个采样点的速度参数;通过摆锤-次冲断夏比试样,测力传感器测出冲击过程中试样所承受的力值变化,并绘制出力—时间曲线图。通过软件的分析处理得出力—位移曲线及其它相关的曲线与特征值,以此供用户推断试样的变形及断裂性质。

七、仪器化冲击试验机功能简介

1. 扬角测控:采用编码器3600线、分辩率0.1°, 满足扬角提升角度值精度的确定。

2. 试样承受力的测试:在力传感器的量程为:0--50KN,精度: ≤±1%FS,响应频率: ≥100KHz的测量系统中,完成冲击测力传感器工作过程的测试,并记录试样承受载荷的变化历程。

3. 数据采集:在测量放大器的频带宽为0—100KHz、采样速率为:≥1.25MHz的范围内、完成测试工作过程的数据采集。实现力(能量、位移)—时间曲线的绘制。

4. 数据分析与处理:实现关键特征点的特征值及相关曲线的显示与输出(其中相关曲线4种、特征值24个)。根据所获取的各种曲线,将冲击功AK值分成若干个相关特征值;为研究、分析材料断裂过程的行为,提供相应的数据。

5. 报告生成功能:包括测试环境、主要测试数据及相关曲线, 可以自动生成测试报告,还可按照用户需要将相关数据导入Word文档,自己做成测试报告。

6. 数据的存储功能:生成的测试报告可以保存到EXCEL中,方便用户进行历史查询。

7. 控制功能:本系统可以对试验机的动作流程进行自动控制,亦可分步操作。

8. 使用能量范围的判断:允许在标称值的10%—90%范围内进行试验,越界自动判断为无效测试。

9. 空打标定:在无试样的状态下,测试冲击试验机的摩擦阻力及空气阻力对标称能量的影响,其检定操作方式及能量误差允许范围应按GB/T3808-2002标准第9.4项的规定执行;全部能量损失:≤标称能量的0.5%。

10. 试样韧性断面率的确定;分析软件可以满足ISO 14556标准附录C中,4个计算韧性断面率公式所需参数的要求。用户可根据试样的不同材质及韧性范围选择使用。

八、仪器化冲击试验检测界面说明

该测试系统的主界面共分5个部分:标题区、功能键区、试验信息区、波形显示区、关键数据显示区。现将功能键区中各键的功能分别说明如下: