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萬(wàn)能試驗機主要分為機械式、液壓式和電子式三大類(lèi)。
機械式萬(wàn)能試驗機目前幾乎已沒(méi)有市場(chǎng)需求，處于被淘汰的邊沿；對于液壓式萬(wàn)能試驗機由于油路系統復雜，功耗較大，精度及測試數據準確性不高等諸多因素影響了它的進(jìn)一步發(fā)展；近年來(lái)發(fā)展形式較好的是電子式萬(wàn)能試驗機，隨著(zhù)電子技術(shù)的發(fā)展，也先后經(jīng)歷了電子管及晶體管時(shí)代、大規模集成電路時(shí)代、數字及智能化的計算機時(shí)代。最初主要是采用電子測力裝置系統來(lái)控制橫梁做等速運動(dòng)，用以施加載荷，但其不具備對加荷率和應變率的測試功能。而現在所生產(chǎn)的電子萬(wàn)能試驗機大多可以控制橫梁的速度、加荷率和應變率。對試驗機的加荷率、應變率及橫梁速度在試驗過(guò)程中進(jìn)行高精度地轉換控制，以便實(shí)現精確的測量、詳細的記錄、清晰的顯示和快速生成電子和紙質(zhì)結果分析文檔，是現代電子萬(wàn)能試驗機發(fā)展的必然趨勢。
隨著(zhù)新技術(shù)的發(fā)展應用，試驗機測試主體結構和用于測量控制的操控系統正逐與主機分離，形成以試驗機為主體測控系統為輔助的單體空間模式。廣泛采用氣動(dòng)式和液壓試樣夾緊裝置使試驗的操控變得更加靈活可靠；其上所帶有的各種微型組件構成自動(dòng)測量和自動(dòng)控制裝置，可方便用戶(hù)根據需求增加和擴展試驗機的使用范圍和功用；同時(shí)在試驗機的穩定性能、靈敏度及高精度的應力、應變測量方面也有角度提高；另外，國外的萬(wàn)能試驗機部分安有一些環(huán)境裝置，例：配有高、低溫爐，爐溫可達210℃~-260℃，可用于測試非常規溫度下材料的能參數指標；伴隨計算機技術(shù)的發(fā)展，促使計算機或微處理機業(yè)已開(kāi)始在萬(wàn)能試驗機中應用，此類(lèi)試驗機通過(guò)計算機編程具有多種試驗機程序，可以進(jìn)行較為復雜試驗的實(shí)時(shí)控制和數據處理，能對部分軟硬故障進(jìn)行自診斷排查。
液壓萬(wàn)能試驗機因其采用液壓原理能產(chǎn)生較大的力矩，在大負荷試驗上液壓式試驗機占有較大優(yōu)勢。針對液壓試驗機液壓流量控制方面，已不再是過(guò)去那種純的機械化手工操作。
目前隨著(zhù)試驗機發(fā)展產(chǎn)生了多種不同形式的控制方式：
一、 是基于電液伺服閥形式的控制。
二、 是采用具有速度控制器PID調節的壓力閥控制。
三、 是采用比例閥形式進(jìn)行的寬流量范圍的調節控制。
這幾種控制方式均較好地實(shí)現了輸出液壓流量控制和壓力控制。同時(shí)也運用計算機數據采集處理技術(shù)，在功能上達到甚至超過(guò)電子萬(wàn)能試驗機。
輸入信息為電信號的伺服閥為電液伺服閥。電信號輸入力矩馬達按比例轉化成機械量，并用以控制伺服閥的液壓部分，電液伺服閥可做位置控制也可做速度或力控制。電液伺服技術(shù)的出現較好地解決了一些材料需進(jìn)行動(dòng)態(tài)試驗的需求。電液伺服系統有眾多的優(yōu)點(diǎn)，最為突出的就是響應速度快、輸出功率大、控制精確性高，像材料的程控疲勞、低周疲勞、高周疲勞等測試，由于電液伺服技術(shù)的存在使其有了最佳的測試技術(shù)手段。
電液伺服閥靜動(dòng)態(tài)性能較好，具有較高的分辨率、運行產(chǎn)生的滯環(huán)小、工作線(xiàn)性度高且范圍較廣，比較適合于動(dòng)態(tài)的電液伺服試驗機。但如果將其用靜態(tài)液壓萬(wàn)能試驗機上卻不能很好發(fā)揮其特點(diǎn)，將會(huì )導致造價(jià)偏高、抗污染能力變差、工作噪聲增大而且油溫升高較快，有可能還需進(jìn)行水冷卻工作。盡管如此，采用電液伺服閥形式控制雙向油缸已被美國STEX公司的HVL型及日本島津UEH型的試驗機采用，在載荷、位移、形變、控制方面由電液伺服閉環(huán)控制，數據處理。 |
