全國銷售服務(wù)熱線
硬度計控制系統(tǒng)“奧龍芯”
發(fā)布者：wxssyq.com 發(fā)布時間：2018/10/11 點擊：0
上海奧龍星迪檢測設(shè)備有限公司研制"奧龍芯"超高精度閉環(huán)式傳感器控制技術(shù)，加載系統(tǒng)采用高精度力值傳感器與更適用的高速響應(yīng)中央控制器構(gòu)成閉環(huán)回路實現(xiàn)全程微秒級跟蹤和控制加力過程。測深系統(tǒng)采用高精度位移傳感器，由此可獲得小硬度值分辨率為0.1HR。圖中為已經(jīng)批量投產(chǎn)的“奧龍芯”全自動全洛氏硬度計。
與傳統(tǒng)硬度計相比的顯著特點：
1、提升執(zhí)行機構(gòu)控制精度
原系統(tǒng)屬于毫秒級控制系統(tǒng)。無法實現(xiàn)步控。
新系統(tǒng)屬于微秒級控制系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)高速步控。步控精度可達(dá)納米級！
2、提升設(shè)備的綜合性能，提高設(shè)備的檢測精度以及速度
1.提升處理力傳感器模擬信號的能力。換“眼”
2.提升處理整體數(shù)字信號的能力。換“芯”
3.提升位移測量的精度。換“耳”
4.提升電機控制的精度。換“手”
5.改善人機界面。換“臉”
眼明手快，提高生產(chǎn)效率。
與傳統(tǒng)硬度計相比的顯著特點：
1、提升執(zhí)行機構(gòu)控制精度
原系統(tǒng)屬于毫秒級控制系統(tǒng)。無法實現(xiàn)步控。
新系統(tǒng)屬于微秒級控制系統(tǒng)?？蓪崿F(xiàn)高速步控。步控精度可達(dá)納米級！
2、提升設(shè)備的綜合性能，提高設(shè)備的檢測精度以及速度
1.提升處理力傳感器模擬信號的能力。換“眼”
2.提升處理整體數(shù)字信號的能力。換“芯”
3.提升位移測量的精度。換“耳”
4.提升電機控制的精度。換“手”
5.改善人機界面。換“臉”
眼明手快，提高生產(chǎn)效率。
3、對位移傳感器設(shè)置專用的管理裝置QEI
原主板無專用管理裝置，CPU必須在整個加載過程中不斷親自處理位移傳感器信號。
設(shè)置專用管理裝置后，CPU只需在開始和結(jié)束兩個時間點上讀取數(shù)據(jù)即可，加載過程CPU可集中資源管理力傳感器和加載電機，使得控制更為快速，精度更高。
4、導(dǎo)入日本高精度磁柵位移傳感器
原位移傳感器為國產(chǎn)光柵位移傳感器。存在一致性差，需要與設(shè)備進(jìn)行配套選別的問題。
日本高精度位移傳感器一致性高。受環(huán)境影響更小。壽命可達(dá)1億5千萬次以上。
"奧龍芯"曲線詳解
1.力值和壓深曲線
硬度計工作過程中，主芯片實時讀取壓力傳感器、位移傳感器數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線，圖中曲線為28.3HRC硬度塊的力值和壓深曲線。
2.壓力與壓深曲線
檢測過程中導(dǎo)出壓力和壓深的同步數(shù)據(jù)，自動生成壓力-壓深曲線，并得出陰影部分面積，以供彈性模量等研究。
圖中縱坐標(biāo)為壓力、橫坐標(biāo)為壓深
3.精準(zhǔn)的硬度修正
如標(biāo)準(zhǔn)硬度曲線是一條直線，如圖中黑色線段。
傳統(tǒng)電動數(shù)顯硬度計的硬度自動修正如圖中黃色線段，修正一般分三段，且僅在標(biāo)定點附近與標(biāo)準(zhǔn)硬度基本吻合，離標(biāo)定點越遠(yuǎn)硬度值相差越大。
經(jīng)過“奧龍芯”控制方法的進(jìn)一步改造提升，機器原始硬度曲線如圖中紅色線段。對整個量程的硬度修正給一個共同的系數(shù)，硬度曲線將會提升到標(biāo)準(zhǔn)硬度曲線相吻合的狀態(tài)，經(jīng)實驗得出結(jié)論：給定一個共同系數(shù)后，不做任何區(qū)間修正，對24HRC、48HRC和63HRC標(biāo)準(zhǔn)硬度塊進(jìn)行硬度測試，其與標(biāo)準(zhǔn)塊硬度分別是24HRC誤差為0.9HRC，48HRC誤差為0.2HRC，63HRC誤差為0.8HRC。
現(xiàn)把整個硬度區(qū)間劃分為8個以上硬度修正區(qū)間，如圖中藍(lán)色線段，此修正方法細(xì)化整個硬度區(qū)間，將電動數(shù)顯硬度計的硬度修正簡單化、精準(zhǔn)化。
實驗數(shù)據(jù)：測試硬度精度可達(dá)到≤0.15HRC的正負(fù)偏差
原主板無專用管理裝置，CPU必須在整個加載過程中不斷親自處理位移傳感器信號。
設(shè)置專用管理裝置后，CPU只需在開始和結(jié)束兩個時間點上讀取數(shù)據(jù)即可，加載過程CPU可集中資源管理力傳感器和加載電機，使得控制更為快速，精度更高。
4、導(dǎo)入日本高精度磁柵位移傳感器
原位移傳感器為國產(chǎn)光柵位移傳感器。存在一致性差，需要與設(shè)備進(jìn)行配套選別的問題。
日本高精度位移傳感器一致性高。受環(huán)境影響更小。壽命可達(dá)1億5千萬次以上。
"奧龍芯"曲線詳解
1.力值和壓深曲線
硬度計工作過程中，主芯片實時讀取壓力傳感器、位移傳感器數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成曲線，圖中曲線為28.3HRC硬度塊的力值和壓深曲線。
2.壓力與壓深曲線
檢測過程中導(dǎo)出壓力和壓深的同步數(shù)據(jù)，自動生成壓力-壓深曲線，并得出陰影部分面積，以供彈性模量等研究。
圖中縱坐標(biāo)為壓力、橫坐標(biāo)為壓深
3.精準(zhǔn)的硬度修正
如標(biāo)準(zhǔn)硬度曲線是一條直線，如圖中黑色線段。
傳統(tǒng)電動數(shù)顯硬度計的硬度自動修正如圖中黃色線段，修正一般分三段，且僅在標(biāo)定點附近與標(biāo)準(zhǔn)硬度基本吻合，離標(biāo)定點越遠(yuǎn)硬度值相差越大。
經(jīng)過“奧龍芯”控制方法的進(jìn)一步改造提升，機器原始硬度曲線如圖中紅色線段。對整個量程的硬度修正給一個共同的系數(shù)，硬度曲線將會提升到標(biāo)準(zhǔn)硬度曲線相吻合的狀態(tài)，經(jīng)實驗得出結(jié)論：給定一個共同系數(shù)后，不做任何區(qū)間修正，對24HRC、48HRC和63HRC標(biāo)準(zhǔn)硬度塊進(jìn)行硬度測試，其與標(biāo)準(zhǔn)塊硬度分別是24HRC誤差為0.9HRC，48HRC誤差為0.2HRC，63HRC誤差為0.8HRC。
現(xiàn)把整個硬度區(qū)間劃分為8個以上硬度修正區(qū)間，如圖中藍(lán)色線段，此修正方法細(xì)化整個硬度區(qū)間，將電動數(shù)顯硬度計的硬度修正簡單化、精準(zhǔn)化。
實驗數(shù)據(jù)：測試硬度精度可達(dá)到≤0.15HRC的正負(fù)偏差
