我國從上世紀(jì)70年代開始引進美國英斯德朗公司的電子拉力試驗機，到現(xiàn)在已近30年的時間了。試驗機的電器控制部分開始時是大型模擬控制柜，而現(xiàn)在已成為小型數(shù)字工作站。其間對電器控制部分的維修也發(fā)生了很大的變化。恒宇儀器將深入探討電子拉力試驗機位移系統(tǒng)異常的維修。

電子拉力試驗機主要是做金屬拉伸和壓縮等類型的試驗。并配備了小型數(shù)字工作站。

1故障概況

拉力機橫梁的基本原理(見圖1)是：由工作站發(fā)出給定信號，給定信號通過放大器單元來驅(qū)動直流電機，直流電機轉(zhuǎn)動帶動齒輪和皮帶運行，并使作動器開始移動。位移傳感器把測到的作動器位移信號反饋給工作站，再與工作站中的給定信號比較，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，這樣可按試驗要求實現(xiàn)作動器的移動。

然而在試驗過程中，發(fā)現(xiàn)在工作站的顯示中，作動器的行程只有±10mm，而正常情況應(yīng)為±50mm，所以認(rèn)為試驗機系統(tǒng)出現(xiàn)故障。重新設(shè)定作動器的行程50mm之后，在工作站的顯示面板上的顯示值仍不正確。

2維修步驟

2.1故障分析

根據(jù)故障現(xiàn)象分析認(rèn)為，有以下幾個方面會出現(xiàn)問題：位移傳感器、放大器單元、系統(tǒng)設(shè)定故障等。圖2為故障分析的步驟。

2.2維修過程

(1)檢查位移傳感器。由于試驗機系統(tǒng)為一閉環(huán)系統(tǒng)，判斷系統(tǒng)中哪一部分出現(xiàn)故障，要先斷開系統(tǒng)中的回路，使系統(tǒng)成為一開環(huán)系統(tǒng)。判斷傳感器信號是否正常，要斷開位移傳感器的反饋信號，使系統(tǒng)成為開環(huán)。這時，從工作站發(fā)出一個控制作動器移動的信號，然后測量傳感器的反饋值，重復(fù)幾次后，測量到的傳感器的反饋數(shù)據(jù)為一個線性變化的直線，判定傳感器正常。

(2)檢查放大器單元。排除了位移傳感器的故障后,現(xiàn)在要檢查放大器單元是否正常。由于試驗機系統(tǒng)為一閉環(huán)系統(tǒng)，要檢查放大器單元是否正常，首先要斷開放大器單元的輸出信號。拆除輸出接線，通過工作站給放大器單元加一個直流輸入信號，并測量放大器單元的輸出情況，重復(fù)幾次后，測量到的放大器單元的輸出信號成線性變化趨勢，判定放大器單元正常。

(3)排除了上述因素后,隨后檢查系統(tǒng)設(shè)定是否正常。在工作站中的顯示發(fā)現(xiàn)作動器的行程只有±10mm,正常情況應(yīng)為±50mm,所以認(rèn)為系統(tǒng)設(shè)定出現(xiàn)問題，需要重新設(shè)定系統(tǒng)。重新設(shè)定作動器的行程為±50mm之后，在工作站的顯示板上的顯示值仍不正確。故認(rèn)為只有重新標(biāo)定位移系統(tǒng)，才能解決此故障。

3位移系統(tǒng)標(biāo)定

第一步：由于試驗機在試驗過程中，標(biāo)定功能已經(jīng)被鎖定，需要重新解鎖才能開始標(biāo)定。把系統(tǒng)中的“標(biāo)定鎖定”改為“標(biāo)定解鎖”。

第二步：進入標(biāo)定系統(tǒng)，要通過三個步驟對位移系統(tǒng)進行標(biāo)定：

1)根據(jù)作動器的總行程找到作動器的中心位置。

當(dāng)作動器移動到中心位置時，需要按下工作站中的

“標(biāo)定”鍵，使系統(tǒng)記下作動器的中心位置，拉力機系統(tǒng)自行對零點進行標(biāo)定。

2)試驗機系統(tǒng)提示要求作動器向下50mm，用一個已檢定過的鋼板尺來測量作動器的移動距離，當(dāng)作動器移動到50mm時，按下“標(biāo)定”鍵，系統(tǒng)會自動修正顯示值。

3)系統(tǒng)提示，作動器需要回到中心位置，用鋼板尺測量作動器的移動距離，當(dāng)作動器回到中心位置時，再按下“標(biāo)定”鍵，系統(tǒng)會再次修正顯示值。此時，試驗機在“拉”向的位移系統(tǒng)標(biāo)定已完成。同樣的步驟可以標(biāo)定試驗機的“壓”向，這樣試驗機的位移系統(tǒng)標(biāo)定完成，試驗機恢復(fù)正常地使用。

4維修的一般方法

由于進口拉力試驗機價值也非常昂貴。所以在維修的過程中，要十分注意，不要把小問題變成大問題。一般的維修過程如下：

(1)現(xiàn)在先進的微電子設(shè)備出現(xiàn)故障時，一般要仔細(xì)分析電路，盡可能地縮小出現(xiàn)故障的范圍。

(2)在維修過程中，遇到不好測量的情況，可采用替換法來修理，會非常容易找出故障原因。

5結(jié)論

通過對拉力機位移系統(tǒng)的標(biāo)定，使拉力機恢復(fù)正常的位移控制功能，并恢復(fù)了正常使用。同時也節(jié)約了外檢的費用。