在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试都必须应用试验机来进行力学性能测试。力学性能可以归划为静态性能和动态性能，试验机也可以相应归划为静态试验机和动态试验机。嵌据测试、应用领域或试验机工作原理的不同又常常将试验机细分为多种类型，妇静态机中有：液压专用试验机、液压万能试验机、电子液压万能试验机、电机械试验机、电子拉力试验机、电子万能试验机、一动态机中有：电液伺服疲劳试验机、电液伺服拉扭疲劳试验机、电机械蠕变壤劳试验机、一以标准或非标准试样作为破测件的试验机通常称为材斟试验机，本交所述主要针对材料试验机．坦某些分析同样适用于泛指的试验机.

随着计算机技术的飞速发展，力学性能的自动测试已成为体现测试技求现代化的重要标志。目前，{占计国内已拥有数万台国产及进口的各类试验机，其中，太部分机器因不具备电测能力而谈不到测试的自动化现代化：一部分机器虽然具有电测能力或配备有计算机，坦因其技术落后或经多年运行而工作已不可靠，甚至已处于瘫痪或半瘫痪状态。这样大量的现有机器如何能跟上对代蹙其继续发挥敲能．暑受到广泛关注，国家科技部在科研条件的2010年远景规划目标纲要中指出： “要特别注意对现有仪器的升级改造，对覆盖面广．国内已掌握关键技求的仪器要分期分批地进行改造，充分发挥和挖掘现有资源的作用。”

早在八十年代初期即有一些科研院所和高等院校以课题的方式开始进行试验机的升级改造工作，随后．一些单位通过合作移檀的方式在液压试验机上配置了电测环节及尊扳计算机式的力学性能测试装置。近数年来，试验机的升级改造得到了迅速发展，专业及非专业的商家逐渐增多，一些试验机生产广也相继开展这一业务．并已有国扑广商涉足此领域．升级改逢的机型全面触及，试验机升级改造的市场化竞争格局已经形成，这样的形势．对期望实现试验机升级改造的客户无疑是大好事，育丁更大的选择空闻。但是．必须注意到试验机升级改造市场尚根不规范，各商家的予级改造能力、对关键技术的掌握、对力学性能测试技术的了．解、测试应用软件的编程能力、实用功能的配置以及售后服务的保障等等方面，部有较大的莲异．这疋必将给较少接触试验机升级改造，因而缺少相应鉴别能力的客户带来困惑，面对众多商家的各种宣传介绍，顾虑重重．难于选定合作者。其实．这样的问题同时涉及到商家和客户．客户的顾虑叩应是商家的发展战略。正是基于这样的考虑，本文试图就试验机的升级改造现状、升级改造技术、如何鉴别和选择升级改造合作伙伴等问题进行评述和分析．供商家及客户参考，不妥之处，敬请批评指正．

二、现状
从实现力学性能测试自动化现代化的要求来考虑，试验机升级改造的中心环节是：将现代计算机技术引入试验机，在试验机主机或主体系统完好的情况下，配置先进的数据采集涌试结果自动处理系统或对试验机的自动控制系统。就目前的试验机升级改造市场来看，静态试验机的各种类型都已有了进行升级改造的报导，其中．为数量多的是液压万能试验机及电子万能试验机；动态试验机中的主要类型也已有了进行升级改造的报导。据作者掌握的信息，升级改造的现状如下：

液压式试验机

这类型的机器为数众多，遍布于全国各地，原机不具备电测能力．以手动调整进、回油阀的方式运行机器，主要用于原材料检验、质量监督检验、质量控制及教学，担负材料或产品的常规力学性能测试。目前的升级改造多集中在这类型机器。对液压式试验机的改造，主体内容是配置力值、试样变形的电测系统及计算机数据采集和测试结果处理系统，改造技术已较为成熟。改遗的主要目的是能测试有关试样变形参量的性能如o。o工、实现测试自动化、减少人为因素、自动存储数据、提高测试效率。有的商家为使这类型机器具有自动控制的能力．在很少量单位的机器上实施了控翩改造．力图通过闭环控制方式去除手动运行机器实现恒定应力速率加载。但技术尚感不成熟，效果欠佳。

2电棚雌式矧渭t帆

这类型机器的数量不如液压式试验机多，但也随处可见．原机不具备电浏能力，但可以在一定的横粱位移速度内控制运行机器。主要应用及改造主体内容与液压式试验机相同．升级改造技术也已较为成熟。客户的改造要求多不触及控制环节，也未见有商家进行控制改造的报导。

3．电子液压式试验机

这类型机器多为进口帆或国内外合作生产机，具有较优良的闭环参数控制能力，原考具有完整的电测能力并配置有一定的数据自动处理装置。主要用于原材料检验、质量监f检验及科研．目前的升级改造需求主要集中在测试软件上．印引入现代计算机技术．保留原机的闭环控制能力．提高测试软件的实用处理功能，充分发挥机器的工作效能。

4．电子式试验机

这类型的机器为数众多，无论是国产机还是进口机，体现各个技术发展阶段的电子式试验机都能随处可见．主要用于原材料检验、质量监督检验、科研及教学。不同时期不同型号不同生产厂商的机器，原机功能、配置和工况都差异很大。但总体而论，电子式试验机总具有电测及闭环电控能力．有的还配置有不同时期的计算机。升级改造技术要求较高，针对性较强。对电子式试验机的改造主要依据机器工况和客户的应用要求而定，大体可分为两大类：一为保留原机的电控电测环节而升级数据采集自动处理测试结果并控制机器运行的系统；另一为革除原机的全部电控电测而以全新的现代化控翻器来替换。目前，对第一类改造，技术已较成熟．效果良好：对第二类改造．也已有了成功的实例，并在继续提高改造技术，拓宽改造机型。

动态疲劳试验机的升级改造早已有需求，虽然数量不如静态机多．但其改造的紧迫性并不亚于静态机．在这点上可以说已为商家提供丁先期市场，但遗憾的是，目前对动态机的改造，无论从商家的数量、规模上．还是实施升级改造的技术和改造范围上，都还远落后于需要，动态疲劳试验机的开级改造需要更换除主机桨、疲劳动力系统、传感器及央具之讣的全部电测电控部件．并配置相应的测控软件及客户要求的疲劳测试程序．复杂性及针对性较强，难度较大，软、硬件的改造技术要求较高，需要商家和客户的通力潞调合作，才能实藤并取碍好的效果。

三、升级改造技术

试验机的升级改造技术是囡机而异的．可以概括为如下六大部分。

1．电蔫传摩嚣

对不具有电测能力的液压式、电机械式试验机．必须配置电测传感器，通常有三种：用于测定力值的压力传感器或铡力传感器；用于测定试样变形的变形传感器f叉称引伸计)：用于测定机器横粱移动量的位移传感器。压力传感器用于改造液压式试验机及某些电子液压式试验机．直接加装在机器的油缸油路系统中，通过油压的变化来反映试样上的力值变化，它与原机的测力度盘无关。测试过程中．操作人员可咀如常观察测力度盘来开、闭油阀，而压力传感器反映的力值将提供来进行数据采集和处理测试结果。测力传感器用于改造电机械式试验机．通过适当的连接件与试样夹具串接．它与原机的铡力度盘同时反映试样上的力值变化。引伸计可咀应用于各类试验机的改造，通常采用应变式．也可以采用差动变压器式(1．Ⅵ)了)，对大应变量的测试还可以采用电阻式．应用时将其装夹到试样上即可，随试样变形而测定相应的变形(应变)变化。位移传感器用于改造液压式试验机及电机械式试验机，采用电阻式或光栅式，安装到机器油缸外测或机架的相关立柱上，随油缸活塞或可动横粱的移动而测定相应的位移量。位移传感器的加装主要用于在测试中增加一个测试参数通道，特别是对装用引伸计的测试在卸下引伸计后能获得完整的测试全曲线。有的客户或商家并不要求或提供位移测量．不装位移传感器并不影响升级改造的主体功能。

目前，各类国产电测传感器都能满足试验机升级改造的精度要求，各商家的配置技术也大同小异．单就电测传感器来看并不能体现商家的改造能力和技术水平。蕾号放大器对不具有电涓能力的液压式、电机械式试验机，在配置电测传感器的同时通常还必须配置信号放大器，以形成完整的电测系统，提供足够的电信号给计算机。信号放大器是试验机升级改造的重要部件．直接关系到改造的成败和自动测试的可靠性，目前，适用于试验机升级改造的信号放大器尚无公认良好的市售商品．大多是各商家自行研制或自行装配的，因而．性能及功能差异都较大．客户应充分重视对信号放大器的考察和选用，注重高稳定性，优良的放大线性，高精度，低故障率及操作简易而无或少有人为谓整环节的影响，突出高性价比。实施改造时，各类电测传感器及信号放大器完成安装调试后，都必须进行系统检定或标定，才能投入使用。如由计量主管部门进行系统力值检定并出具检定合格证：应用引伸计标定器进行系统变形标定，达到应有的变形测试精度：应用精密高度尺或相关的长度尺进行系统位移校核，达到应有的位移测量精度。

3．艘采塞接口置煳接口

数据采集接口是任何试验机改造中必不可少的部件．用于对备测试通道送来的信号进行采集、处理和转换．再将信号提供给计算机软件进行分析判断和数据处理。数据采集接口为硬件部件．它总是与各商家的测试软件配套的．困而．接口类型、功能和性能都园商而异．但是，由于当今数据采集技术已相当成熟和完善，大量可靠的各种性能的商品足可供随意选用，因而，备试验机改造商家大都采用成品数据采集接口而不再自行开发，控制接口仅对电子式试验机实旖控制功能改造中才配用，它通过计算机软件的运行对试验机提供选速、运行等的自动控制，该接口是直接针对具体机器的，因而只能由商家自行研制。

4．羹试软件

试验机升级改造的棱心是测试软件，商家的改造水平最终即体现在测试软件上，作为客户，实施改造后是惊喜满意还是遗憾抱怨可以说全系于商家提供的测试软件。从某种意义上来说，客户选择改造合作伙伴就是选择测试软件，而恰恰在这一点上，客户在考察选择时，往往深感困惑，无从下手．面对商家的宣传难干鉴别。对此-本文将在下一节进行评述。

5．对需要全面革除原电测电控系统的电子式试验机及动态试验机的升级改造．将采用新的现代化控制器才能实现。它的配置将使原机“脱胎换骨”。目前．有的商家采用完整的国外控制器用于试验机升级改造，也有采用自行研制的控制器的。一般而论，前者技术较为成熟，性能较可靠，但价格也较昂贵：后者处于发展和完善阶段，但价格适应国情。不过，正如前面所指出的．全面式的升级改造因其复杂性、针对性、改造难度及高的技术要求，相比局部升级改造而言，其改造费用都会是不菲的。园此．只要试验机的主体铡量环节或控制环节尚工作正常，能尽可能利用原机的可用部分来实施局部改造将会是更明智的，易于达到办成事面少花钱的境地。

6．计算机