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GB/T16491-2008作为材料试验机的重要国家标准，对设备的性能、测试方法和精度提出了明确要求。北京北广精仪仪器有限公司生产的BWN-10kn型号万能拉力试验机，完全依照该标准设计、制造与检定，是一款适用于多种材料力学性能测试的精密仪器。本机在设计上秉持实用与可靠的理念，致力于为科研机构、大专院校、企业质检部门及各类检测实验室提供稳定、高效的测试解决方案，满足从研发到质量控制各环节的需求。
BWN-10kn试验机以其广泛的测试适用性、精准的控制系统和强大的数据处理能力为核心特点。仪器整体采用双柱式结构，运行平稳，刚性优良，结合先进的微电脑测控技术，能够对材料的各项静力学性能进行客观评估。本文档将对该设备的技术参数、功能特点、操作规范及应用范围进行详细阐述。
一、 设备概述与测试应用范围
GB/T16491-2008包装薄膜拉力试验机是一款集拉伸、压缩、弯曲、剥离、撕裂、剪切等多种试验功能于一体的多功能材料试验设备。其核心控制系统基于高性能处理器平台，实现了对试验过程的精确数字闭环控制。
主要测试材料覆盖范围：
GB/T16491-2008包装薄膜拉力试验机设计用于测试以下广泛的材料类别（包括但不限于），彰显了其强大的通用性：
- 非金属材料：
- 金属材料：
主要测试项目涵盖：
- 基本力学性能测试： 拉伸、压缩、弯曲。
- 破坏性性能测试： 撕裂。
- 结合与界面性能测试： 90°剥离、180°剥离、剪切、粘合力、拔出力。
- 变形性能测试： 延伸伸长率测试。
通过更换不同的夹具和辅具，一台BWN-10kn主机即可完成上述绝大部分材料的力学性能试验，有效降低了用户的设备投入成本，提升了实验室的空间和功能利用率。
二、 主机核心技术规格
A. 测力系统
- 力量传感器： 采用高精度美国传力(Transcell)品牌传感器，标准配置为10KN容量。该传感器以其长期稳定性和可靠性著称。
- 力量精度： 示值精度优于±0.5%，符合并优于GB/T16491-2008标准对1级试验机的要求。
- 力量解析度： 最高可达1/100,000（依A/D转换及软件设置），能够灵敏地捕捉材料受力过程中的细微变化。
- 容量分段与动态切换： 系统具备全程七档自动或手动量程切换功能（×1, ×2, ×5, ×10, ×20, ×50, ×100），确保在不同量程段均能获得最佳的测试分辨率。
- 数据采集： 采用24位高精度模数转换器（A/D），采样频率高达200Hz，确保动态试验数据无遗漏。
B. 控制系统与驱动
- 控制核心： 基于ARM和CPLD高速处理器平台，主频达72MHz，实现快速、精准的运算与控制。
- 控制方式： 采用自适应PID闭环控制算法，实现了对力、位移、变形三个通道的精确数字闭环控制。支持多种控制模式：
- 速度范围： 无级调速，范围宽广，从0.01 mm/min到500 mm/min，既能满足蠕变等超低速试验，也能完成某些快速测试要求。特殊速度可根据客户需求定制。
- 驱动系统： 采用步进电机或伺服电机（依配置）配合精密减速机驱动，通过高精度滚珠丝杆（品牌如台湾ABBA）传递动力，确保横梁运行平稳、无爬行、低噪音。
- 数据传输： 标准配置RS232串行通讯接口，亦可支持USB2.0高速通讯，与上位机软件稳定连接。
C. 位移与变形测量系统
- 位移测量：
- 变形测量：
D. 机械结构
- 测试空间（标准规格）：
- 框架： 双立柱门式框架结构，经过有限元分析优化，具有高刚性、高稳定性的特点，保证了长时间使用的精度保持性。
- 横梁调整： 具备快速粗调和慢速微调功能，便于试样快速装夹和对中。
E. 安全保护装置
设备设有多重安全保护措施，确保操作人员和设备安全：
- 过载紧急停机保护（机械和电子双重保护）。
- 上下行程极限限位保护（机械限位开关和软件软限位）。
- 漏电保护自动断电系统。
- 试样断裂或测试结束自动停机功能。
- 紧急停止按钮。
F. 操作方式
- 软件全自动控制： 通过计算机软件设定并完成全部试验过程。
- 手控盒操作（可选）： 配备手持式遥控操作盒，可实现横梁的上下移动、停止、速度调节等手动操作，方便试样装夹和位置调整。
三、 测控软件核心功能
BWN-10kn试验机搭载自主开发的DEPEX系列材料试验机专业测控软件，软件运行于Windows操作系统平台，界面友好，功能强大。
A. 核心功能模块：
- 试验标准模块化： 软件预置了丰富的试验方法标准库，涵盖GB（国标）、ASTM（美标）、ISO（国际标准）、DIN（德标）、JIS（日标）、BS（英标） 等。用户可直接调用相应标准程序，参数自动匹配，也可自定义和保存独特的测试方法。
- 试样与方案管理：
- 实时图形显示与多曲线对比：
- 强大的数据处理与自动计算：
- 灵活的报告系统：
- 数据管理与安全：
- 单位制与语言：
四、 可进行的详细测试项目列举
基于其强大的硬件和软件，BWN-10kn能够执行的测试项目具体可分为：
(一) 通用常规测试项目（直接显示或常规计算）
- 拉伸应力、拉伸强度
- 扯断强度、扯断伸长率
- 定伸应力、定应力伸长率
- 定应力力值
- 撕裂强度
- 任意点力值、任意点伸长率
- 抽出力
- 粘合力及取峰值计算
- 压力试验
- 粘合力剥离力试验
- 弯曲试验
- 拔出力穿刺力试验
(二) 特殊或需深入分析的测试项目
- 弹性系数（杨氏模量E）： 材料在弹性变形阶段内，应力与应变的比值，是衡量材料刚性的关键参数。
- 比例极限： 应力与应变保持线性正比关系的最大应力值。
- 弹性极限： 材料不产生永久塑性变形的最大应力值。
- 屈服现象分析： 精确识别上屈服点和下屈服点，用于分析材料（如低碳钢）的屈服行为。
- 屈服强度： 规定发生一定量永久塑性变形时的应力。
- 弹簧K值（刚度系数）： 特定弹性元件力与变形的比值。
- 有效弹性与滞后损失： 特别适用于橡胶、高分子等粘弹性材料，评估其在循环加载中的能量吸收与损耗特性。
- 薄片、薄膜的剥离强度测试： 精确执行90°或180°剥离试验，评估涂层、胶粘剂、复合材料的界面结合性能。
五、 设备基本配置清单
标准配置确保用户开箱即可进行基本拉伸、压缩、弯曲试验：
| 编号 | 名称 | 地区/品牌 | 数量 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 主机框架 | 中国 / 北广精仪 | 1台 | 双柱门式结构，含驱动系统 |
| 2 | 测力传感器 | 美国 / Transcell | 1只 | 10KN |
| 3 | 控制系统 | 中国 / 北广精仪 | 1套 | 含控制器、手控盒(可选) |
| 4 | 测量系统 | - | 1套 | 含高精度编码器 |
| 5 | 精密滚珠丝杆 | 台湾 / ABBA | 2根 | |
| 6 | 伺服/步进电机及驱动器 | 中国 / 品牌 | 1套 | |
| 7 | 减速机 | 德国 / 品牌 | 1台 | |
| 8 | 随机标准夹具 | 中国 / 北广精仪 | 1副 | 适用于平板试样拉伸 |
| 9 | 测控软件 | 中国 / 北广精仪 | 1套 | DEPEX系列全功能版 |
| 10 | 品牌计算机 | 中国 / 知名品牌 | 1台 | 预装软件和操作系统 |
| 11 | 技术文档 | - | 1套 | 含使用说明书、合格证、保修卡 |
注： 针对包装薄膜、胶粘带、线缆、复合材料等特定材料的专用夹具（如薄膜夹具、线缆夹具、剥离夹具、弯曲夹具、压缩夹具等）以及引伸计、大变形测量装置为可选配件，用户可根据实际测试需求选购。
六、 技术性能指标汇总
- 最大试验力： 10kN
- 试验力精度： ≤±0.5%
- 试验力分辨率： 1/100,000（全程分辨率不变）
- 位移测量精度： ≤±0.5%
- 位移分辨率： 0.001 mm
- 变形测量精度： ≤±0.5%（引伸计）
- 速度范围： 0.01 ~ 500 mm/min
- 速度精度： ≤±0.5%
- 有效试验宽度： 350mm（标准）
- 有效拉伸行程： 950mm（标准，不含夹具）
- 电源： AC 220V ±10%， 50Hz
- 整机功率： ≈600W
- 工作环境： 温度10℃-35℃，湿度20%～80%RH，无强电磁干扰，稳固的基础平台。
拉力试验机可是个材料检测的“全能选手”，从研发到生产都离不开它。简单来说，它就是通过施加拉力来测试材料的各种力学性能，比如强度、弹性，确保材料质量过关。
它的应用领域非常广泛，主要集中在以下几个方面：
- 材料科学与研发：在实验室里，它是开发新材料的“试金石”，通过测试抗拉强度、弹性模量等参数，帮助科研人员理解材料的微观结构与宏观性能的关系，推动新材料的创新。
- 工业制造与质量控制：在工业生产线上，它用于金属、塑料、橡胶等材料的质量检测，确保产品符合标准。例如，在汽车和机械工程中，测试零部件的承载能力和疲劳寿命；在建筑工程中，评估钢筋、混凝土的抗拉与抗压强度。
- 教学与科研演示：在大专院校中，它用于教学演示，帮助学生理解材料的力学特性。
- 特定行业应用：
- 电池行业：用于测试电池隔膜、极耳、外壳材料的拉伸强度、断裂伸长率等关键指标，直接关乎电池安全与使用寿命。
- 纺织与包装：测试纽扣拉力、鞋底剥离强度、薄膜撕裂强度等，保障消费品品质。
- 线缆与复合材料：测试电线电缆、光纤光缆、安全带、保险带等材料的拉伸、压缩、弯曲等性能。