電子拉力試驗機主要包括計算機控 制系統、動力傳動系統、測力機構、傳感器及工作 。高檔的拉力試驗機大多已經具備了自動引伸計、 自動上料、自動卸料等裝置，已經采用了伺服壓機， 實現了閉環控制，實驗過程中，操作人員只需要設置 好程序和參數，大部分工作由機械手完成。

1、問題的提出

力學傳感器屬于拉力試驗機上的精密部件，也是 易損部件，當力學傳感器上所受到的力達到或超過破壞極限，就會造成損壞。為了避免力學傳感器的破壞，現有的拉力試驗機上也有多種保護措施。比如降低傳感器的量程：假設力學傳感器出廠的量程標注為1 000 N,實際的破壞 極限可能是1 100 N,多余的這100 N作為保險系數。 再比如拉力試驗機上設置報警或停機力值，當力學傳感器所受力值達到設定值時設備會發出報警，并且停 止運行，避免過載破壞。

2、解決的方案

（1）原理部分

上述幾種保護措施，特別是閉環控制方式，從原理上說是有效的，問題在于這幾種措施都有一定的局限。

在量程上設置裕量的方式，對于偶爾出現的某些稍微超過量程的情況，可以避免傳感器的破壞，但是如果負荷繼續增加，傳感器還是會被壓壞。

閉環控制的方式，可以通過設置恰當的報警或停機條件而發揮作用。但是，從檢測到報警信號到停機還有一定的響應時間，在快速壓縮過程中，這個響應時間內系統過載足以把傳感器壓壞。

（2）方案部分

防止壓縮過載的保護裝置如圖2所示，彈性保護裝置包括內部的彈性元件和外殼，外殼有一個端蓋可以向內運動，彈簧以一定的壓縮量裝配到外殼中。

確定壓縮量的標準是：當傳感器受到的壓縮力大于傳感器的量程時，端蓋壓縮彈簧繼續向內運動，為閉環控制系統留出反應時間，避免傳感器被壓壞。當傳感器受到的壓縮力小于傳感器的量程時，端蓋受到彈簧的擠壓和外殼的限制而不能運動，從而不影響測量結果。 同理，可以設計出如圖3所示的防止拉伸過載的保護裝置，以及把壓縮過載保護裝置和拉伸過載保護 裝置結合起來形成的如圖4所示的保護裝置，可以同時實現壓縮和拉伸的過載保護。

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