Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

ระบบควบคุมโดยใช้คอมพิวเตอร์สำหรับเครื่องทดสอบวัสดุ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A computer control system for material testing machines

Year (A.D.)

1999

Document Type

Thesis

First Advisor

วิทยา ยงเจริญ

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิศวกรรมเครื่องกล

DOI

10.58837/CHULA.THE.1999.775

Abstract

โครงการวิทยานิพนธ์นี้ เป็นการศึกษาและพัฒนาระบบควบคุมสำหรับเครื่องทดสอบวัสดุโดยใช้ไฮดรอลิกให้สามารถทำการหาค่าความเค้นดึง ความเค้นอัด และความล้าของวัสดุได้ ระบบควบคุมนี้จะสามารถปรับแต่งค่าเกนพีไอดีที่ใช้ในการควบคุม เวลาของการสุ่ม ระบบป้องกันอุปกรณ์เสียหายจากแรงหรือระยะที่เกินกำหนด อัตราการเพิ่มขึ้นของแรงที่กระทำกับชิ้นงานสำหรับการหาความเค้นและระยะยืดหรือหดของชิ้นงานที่ต้องการ แรงดึงหรืออัดที่กระทำต่อชิ้นงานที่มีลักษณะรูปคลื่นของแรงที่อาจจะเป็นคลื่นรูปสี่เหลี่ยมหรือคลื่นรูปซายน์ ความถี่ของอัตรากระทำต่อชิ้นงานสำหรับกรณีหาความล้า หลังจากทำการทดสอบแล้วระบบจะสามารถแสดงผลของการทดสอบของรายละเอียดของชิ้นงานทดสอบ สภาวะของการทดสอบและวัสดุที่ใช้ สถานะต่างๆ ของอุปกรณ์ขณะทดสอบ กราฟแสดงแรงดันที่คอมพิวเตอร์ส่งไปควบคุมอุปกรณ์เทียบกับแรงดันที่วัดกลับมา ณ เวลาใดๆ กราฟแสดงแรงที่กระทำต่อชิ้นงานเทียบกับแรงที่ตั้งค่าจากคอมพิวเตอร์กราฟแสดงระยะยืดหรือหดของชิ้นงาน เทียบกับระยะยืดหรือหดที่ตั้งค่าจากคอมพิวเตอร์ กราฟระหว่างความเค้นกับความเครียดของวัสดุ โปรแกรมควบคุมสำหรับเครื่องทดสอบวัสดุนี้ได้ถูกพัฒนาขึ้นจาก Microsoft Visual Basic 6.0 เชื่อมต่อกับระบบฐานข้อมูลที่พัฒนาจาาก Microsoft Access 97 ผ่านทาง ODBC (Open Database Connectivity) ในส่วนของเครื่องทดสอบวัสดุที่ใช้สำหรับทดสอบโปรแกรมควบคุมจะให้แรงดึงมากสุด 1,500 นิวตัน แรงอัดมากสุด 4,800 นิวตัน และวัดระยะยืดหรือหดได้มากสุด คือ 20 มิลลิเมตร ในการทดสอบดึงชิ้นงานที่อัตรา 200 นิวตันต่อวินาที จนถึงแรงมากสุด 1,200 นิวตัน โดยเมื่อใช้การควบคุมแบบพีค่าความผิดพลาดจะเป็น 6.24% การควบคุมแบบพีไอค่าความผิดพลาดจะเป็น 4.41% การควบคุมแบบพีดีค่าความผิดพลาดจะเป็น 8.49% และการควบคุมแบบพีไอดีค่าความผิดพลาดจะเท่ากับ 2.59% โดยมีค่าความเบี่ยงเบนมาตรฐานคือ 12.89%, 14.72%, 12.21% และ 13.60 ตามลำดับ

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

This thesis is a study and development of computer control system for testing tensile stress, compressive stress, and fatigue in hydraulic universal testing machine. This control system can be adjusted the controller PID gain, sampling time, limiting force/ displacement for preventing system failure, increased force rate for stress testing, desired force/ displacement, force/ displacement amplitude, sine or square wave form, and test frequency for fatigue testing. The specimen information, test condition, equipment and sensor status, setting controlled voltage vs. measured controlled voltage graph, setting controlled force vs. measured testing force graph, setting controlled specimen extension vs. measured specimen extension graph and stress-strain curve can be reported after testing. This computer control system is developed by microsoft visual basic 6.0 and linked to the database system in microsoft access 97 via ODBC (Opern Database Connectivity). The universal testing machine has a maximum tensile forceat 1,500 N, a maximum compressive force at 4,800 n, and maximum increased/ decreased displacement of specimen at 20 mm. In the specimen testing at condition: tensile force rate = 200 N/s; maximum force = 1200 N, the errors are 6.24% for using P controller, 4.41% for PI controller, 8.49% for PD controller and 2.59% for PD controller. The standard deviations are 12.89%, 14.72%, 12.21% and 13.60% respectively

Link to Full Text

Share

COinS