便攜式材料局部性能檢測系統(tǒng).pdf

1、材料的性能檢測就是通過物理或者化學(xué)的手段，結(jié)合電子和機(jī)械的方法，對材料的性能進(jìn)行深入研究的一種檢測方法。在工業(yè)方面，材料性能檢測是非常重要的一個環(huán)節(jié)，有著廣闊的研究前景和深層的研究目的。在現(xiàn)代工業(yè)高速發(fā)展的今天，許許多多新型的材料被越來越廣泛地應(yīng)用于各個領(lǐng)域。越來越多的高、精、尖、專業(yè)的材料被使用。隨著新型材料的不斷涌現(xiàn)，對于材料性能的研究也越來越迫切。 傳統(tǒng)的實驗方法(例如，拉伸實驗和壓力實驗等等)和記錄儀在數(shù)據(jù)的采樣精度和處

2、理精確等方面由于其自身硬件條件的限制，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代材料性能檢測的要求。隨著計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展以及廣泛的應(yīng)用，計算機(jī)與傳統(tǒng)或者現(xiàn)代的檢測方法相結(jié)合的檢測方式越來越多的應(yīng)用于現(xiàn)代化的材料檢測之中。因此，應(yīng)用高速、高效的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，再融合現(xiàn)代的材料檢測方法，將是未來材料性能檢測的重要手段。 本文在對材料性能數(shù)據(jù)采集和分析中，首先結(jié)合當(dāng)前材料性能檢測中一種比較重要的方法一雙孔微剪切法。該方法無需制備小試樣，在被測材料區(qū)域打兩孔，

3、直接進(jìn)行剪切試驗，測定材料的局部強(qiáng)度。利用雙孔微剪切方法的載荷傳感器和位移傳感器獲得相應(yīng)的載荷電壓值與位移電壓值。 接著，應(yīng)用高速的單片機(jī)數(shù)據(jù)處理芯片-TI公司的MSP430的F149系列單片機(jī)與載荷傳感器和位移傳感器相連接，采集到相對應(yīng)的載荷電壓信號和位移電壓信號。電壓信號通過F149單片機(jī)中的A/D轉(zhuǎn)換，獲得材料的載荷值與位移值，進(jìn)而可以繪制出材料性能的位移一時間曲線。 繼而，基于一種新的材料性能分析方法，位移一時間

4、曲線分析方法，對所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析，得到材料的強(qiáng)度和硬度。結(jié)果表明，該方法能夠真實的反映出材料的基本性能，尤其是在材料的強(qiáng)度與硬度方面。通過位移一時間曲線的分析，可以在工作現(xiàn)場復(fù)雜的環(huán)境中，快速地獲得材料性能的參數(shù)。 最后，通過對比新方法與傳統(tǒng)的載荷一位移曲線分析方法，體現(xiàn)了新方法在各個方面的優(yōu)越性和突出表現(xiàn)。 本套采集系統(tǒng)采用MSP430的F149高速數(shù)據(jù)處理單片機(jī)，結(jié)合雙孔微剪切方法，集微創(chuàng)、快速、高效等多方