| 品牌：GE | 規格：全新 | 材質：原裝 |
| 產地：國外 |
IC697VAL132
試驗機組成與設計原則
石油管復合擠毀試驗機的外觀如圖1所示。它的組成包括載荷框架、液壓油源、高壓水加壓泵站、高壓氣加壓泵站和控制與數據採集係統五個部分。
圖1 石油管復合擠毀試驗機
載荷框架主要包括軸向載荷臺架和兩個外壓擠毀缸，起容納試樣功能。液壓油源為軸向載荷和側向彎曲液壓缸提供動力。高壓水加壓泵站為外壓擠毀缸注入高壓水，使試樣承受外壓。高壓氣加壓泵站為試樣內部注入高壓氣體，使試樣承受內壓。控制與數據採集係統調配上述四部分工作，同時採集試驗過程中的多物理量數據反饋。
三、控制與數據採集係統功能與硬件搭建
控制與數據採集係統需要監視液壓油源、高壓水加壓泵站和高壓氣加壓泵站三者的工作狀態，控制試樣所受軸向載荷、側向彎曲、內壓及外壓的大小和加載速率。係統需要控制的子係統和部件如圖2所示。
液壓油源中的電機帶動柱塞泵或齒輪泵提供動力。換向閥起通斷開關作用。溢流閥調節係統壓力，溢流。伺服閥控制軸向載荷大液壓缸和兩個側向彎曲小液壓缸。伺服閥通過調節液壓缸兩腔壓力，實現載荷或位移閉環控制，為試樣施加軸向載荷及側向彎曲載荷。同時，油源上還裝有油箱液位傳感器、溫度傳感器。大液壓缸兩腔裝有壓力傳感器。所有管路連接油箱的吸油、回油口都裝有帶數字信號反饋的油濾。
高壓水加壓泵站與高壓氣加壓泵站類似。兩個電控調壓閥分別調節泵頭入口壓縮空氣壓力和卸壓閥壓力，從而控制試樣內壓和外壓的升降。多個電磁閥分別控制泵的開關與保壓氣控閥通斷。監控傳感器反饋入口壓縮空氣壓力和管路內壓力，保證泵站。
除去控制上述執行元件外，係統還需要採集試驗過程中試樣的壓力、力、位移、應變、溫度等傳感器反饋信號。
控制與數據採集係統
高壓氣加壓泵站
高壓水加壓泵站
液壓油源
圖2 控制子係統與部件圖
如上所述，控制與數據採集係統需要同時具備模擬量輸入和輸出（AI和AO）、數字量輸入和輸出（DI和DO）以及多物理量數據採集通道。復合擠毀試驗載荷大、壓力高，試驗危險性強，要求控制與數據採集係統安裝位置盡量遠離危險源且工作穩定性高。
考慮到上述因素，在係統搭建中採用基於NI PXI-E平臺的集中式控制與數據採集方式。將控制與數據採集係統的所有硬件安裝在一臺現場主控制櫃中。控制櫃位於試驗地坑角落中，距離試樣8米左右。主控制櫃中的PXIe-1082 8槽3U機箱通過PXIe-8375x4和PCIe-8375x4 MIX卡連接30米光纖與控制室內的工業控制計算機通訊，實現遠程操控。這種架構方式有以下三個優點：
（1）試驗過程中人員性高。試驗中操作人員處於控制室中，與試樣直線距離超過20米。
（2）保證係統硬件。控制與數據採集係統的所有硬件安裝在現場主控制櫃中。與分布式控制與數據採集方式相比，雖然增加了主控制櫃內接線工作量，但減少了軟件接口，同時降低了因執行機構失控造成係統硬件損壞的概率。
（3）數據穩定性提高。試驗中多數傳感器安裝在試樣上，如果數據採集係統距離試樣太遠，傳感器連接導線過長，幹擾和噪音會影響信號質量。特別是試驗機液壓油源中配有大功率電機和變頻器，多個傳感器反饋信號為毫伏級電壓，更會加劇長導線的影響。因此，主控制櫃放置在試驗地坑中而不是控制室內。而主控制櫃中的PXIe機箱通過MIX通訊卡和光纖與控制室內的工業控制計算機連接，數據傳輸速度快且穩定性高。
除去上述優點，這種架構方式需要注意的是MIX通訊卡與工業控制計算機的兼容性。
板卡選擇中，僅選用以下4種6塊板卡即可滿足係統控制和數據採集通道需求：
PXIe-6363 X係列多功能卡1塊。這塊板卡功能強大，帶有32路正負10 伏模擬輸入，4路正負10伏模擬輸出，48路5伏數字I/O和4路32位計數器。係統中使用正負10伏模擬輸入功能接入所有執行子係統監控傳感器信號，使用正負10伏模擬輸出控制液壓油源、高壓水加壓泵站和高壓氣加壓泵站中的氣控調壓閥等執行元件。5伏數字I/O和32位計數器功能未使用。
PXI-6515數字I/O卡1塊。這是一塊32通道24伏工業數字I/O卡，它的數字輸出功能用來控制所有中間繼電器通斷，根據試驗步驟開啟或關閉電機、泵及所有閥件；數字輸入功能收集油濾、緊急停止按鈕的狀態信號。
PXIe-4330應變與橋路傳感器數據採集卡3塊。該數據採集卡集傳感器供電與信號調理、採集於一體，能為傳感器提供0.625伏到10伏的供電。這一供電範圍涵蓋了應變採集常用的2伏和3.3伏以及壓力傳感器常用的10伏，使係統無須再為傳感器另配線性電源。3塊採集卡中的1塊8個通道用來採集液壓缸兩腔壓力和試樣內壓及外壓，同時為外接位移傳感器和力傳感器預留通道。剩餘2塊採集卡實現16通道1/4橋應變高速同步採集（採樣頻率高達25kHz）
SICK OPTIC ELECTRONIC 1012917 Through-Beam Photoelectric, NPN, Red, 12 m range,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1012918 Through-Beam Photoelectric, PNP, Red, 12 m range,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1012919 Proximity Photoelectric, PNP, IR, 50...1000mm ABS,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1012920 PHOTOELECTRIC PROXIMITY
SICK OPTIC ELECTRONIC 1012921 Proximity Photoelectric, PNP, IR, 50...1000 mm ABS
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013024 SENSOR HEAD
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013188 BARCODE SCANNER STANDARD FRONT EMITTING
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013228 DISTANCE MEASURING DEVICE, 4 . . . 20 MA, IR, 250
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013231 Distance Measuring Device, 4...20 mA, IR, 400...10
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013256 Contrast Sensor, NPN output, lens 211 (10 mm), sta
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013259 Contrast Sensor, PNP output, lens 211 (10 mm), dyn
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013260 ZPA LOGIC - SINGLE ACCUMULATION, SINGLE AND SLUG
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013264 PROXIMITY PHOTOELECTRIC,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013268 SENSOR PROXIMITY PNP IR 100-1500MM RANGE
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013271 Contrast Sensor, PNP output, lens 212 (20 mm), sta
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013341 Infrared Data Transmission unit, 200 m range, RS-2
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013342 Infrared Data Transmission unit, 200 m range, RS 4
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013347 SENSOR
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013401 SENDER, 60M (196) RANGE,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013410 SAFETY INTERFACE 24VDC FOR LIGHT CURTAIN
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013413 Type 2 Sender, 150mm Protective Height, 30mm Resol
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013414 TYPE 2 RECEIVER, 150MM PROTECTIVE HEIGHT, 30MM RES
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013415 LIGHT CURTIN TYPE 2 SENDER 300MM
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013416 Type 2 Receiver, 300mm Protective Height, 30mm Res
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013417 TYPE 2 SENDER, 450MM PROTECTIVE HEIGHT, 30MM RESOL
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013418 LIGHT CURTAIN RECEIVER TYP2 450MM
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013419 Type 2 Sender, 600mm Protective Height, 30mm Resol
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013420 Type 2 Receiver, 600mm Protective Height, 30mm Res
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013421 TYPE 2 SENDER, 750MM PROTECTIVE HEIGHT, 30MM RESOL
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013422 Type 2 Receiver, 750mm Protective Height, 30mm Res
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013423 TYPE 2 SENDER, 900MM PROTECTIVE HEIGHT, 30MM RESOL
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013424 TYPE 2 RECEIVER, 900MM PROTECTIVE HEIGHT, 30MM RES
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013477 Contrast Sensor, PNP output, lens 211 (10 mm), 4-p
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013478 Contrast Sensor, PNP output, lens 212 (20 mm), 4-p
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013480 Contrast Sensor, NPNP output, lens 211 (10 mm), 4-
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013481 Contrast Sensor, NPN output, lens 212 (20 mm), 4-p
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013482 Contrast Sensor, NPN output, lens 210 (40 mm), 4-p
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013484 DISTANCE MEASURING DEVICE PROX 100-2000 MM
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013485 Contrast Sensor, NPN output, lens 211 (10 mm), 20
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013490 CONTRAST SENSOR
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013492 REFLEX PHOTOELECTRIC, POL
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013493 PROXIMITY PHOTOELECTRIC,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013494 PROXIMITY PHOTOELECTRIC,
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013499 Luminescence Sensor, PNP/Analog output, lens 213 (
SICK OPTIC ELECTRONIC 1013601 Infrared , Data Transmission unit, 200 m range, RS 4
豫公安備 41010502000017號