關(guān)鍵詞：材料試驗機
一、材料試驗機的用途與作用
材料試驗機是對材料、零件和構(gòu)件進行機械性能和工藝性試驗的設(shè)備。產(chǎn)品好壞，除了從結(jié)構(gòu)設(shè)計、加工工藝、處理規(guī)范諸方面去考慮以外，合理選擇材料也是一個重要方面，例如金屬、非金屬、各種新型的高溫合金、高分子化合物及復(fù)合材料等要達到物盡其用，就必須知道材料的性能；在研究新材料、新工藝，也需測定材料的機械性能；對新型機器或設(shè)備的受力部件，特別是大型構(gòu)件（如橋梁、船體等）有時還需進行整機試驗，以考慮所用材料及工藝設(shè)計是否合理等，都需要各種專門的材料試驗機來測量相關(guān)參數(shù)。
材料受載后表現(xiàn)出彈性、塑性、斷裂三個變型過程，并且在各個過程已有相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（規(guī)范）規(guī)定出相關(guān)性能的技術(shù)指標(biāo)，這些性能指標(biāo)的具體測定必須在試驗機上來完成。試驗機的功能和計量特性指標(biāo)是否滿足預(yù)期使用要求，是材料機械性能試驗的關(guān)鍵。材料試驗機不僅是研究材料機械性能理論的基本手段和依據(jù)，也是企業(yè)、事業(yè)單位目前生產(chǎn)檢驗的基本手段之一。
總之，材料試驗機為合理利用原材料、降低消耗、節(jié)約資金、保障安全生產(chǎn)起到保障作用，同國家經(jīng)濟建設(shè)、國防建設(shè)、科學(xué)研究及人民生活都有密切關(guān)系，并隨著他們的發(fā)展，試驗機也必將得到發(fā)展。
二、中國材料試驗機的現(xiàn)狀
我國計量檢測事業(yè)的歷史悠久，但試驗機制造行業(yè)在舊中國是空白，中華人民共和國成立后，黨和政府十分重視計量檢測技術(shù)的發(fā)展，采取了許多重要措施來發(fā)展儀器儀表工業(yè)。經(jīng)過五十多年的努力，我國材料試驗機的制造，從無到有、從小到大，從單參數(shù)到多參數(shù)，從靜態(tài)到動態(tài)，逐步發(fā)展成初具規(guī)模，具有能生產(chǎn)靜負(fù)荷試驗機（如拉、壓試驗機、扭轉(zhuǎn)試驗機、松弛試驗機、持久強渡試驗機、蠕變試驗機、復(fù)合應(yīng)力試驗機等）和動負(fù)荷試驗機（如沖擊試驗機和疲勞試驗機等）的能力，有效地促進了國民經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)的發(fā)展。
中國材料試驗機的發(fā)展階段是：五十年代使用的材料試驗機主要從蘇聯(lián)和民主德國引進，六十年代以仿制為主，七十年代定型大批生產(chǎn)，八十年代開發(fā)新產(chǎn)品，九十年代改革開放吸收國外一些先進技術(shù)進行開發(fā)。六十年代開始，以長春材料試驗機研究所為源頭，先后制定各種材料試驗機的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研發(fā)各種類型的試驗機和相應(yīng)的檢定（校準(zhǔn)）使用的標(biāo)準(zhǔn)儀器設(shè)備，基本上滿足了國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的需要。
在九十年代以前，計劃經(jīng)濟時代，國內(nèi)的試驗機企業(yè)以國營體制為主。如長春材料試驗機廠、天水紅山試驗機廠、吳忠材料試驗機廠、青山試驗機廠、吳忠微型試驗機廠、上海試驗機廠、濟南試驗機廠、承德試驗機廠、廣州測試儀器廠等十多個單位生產(chǎn)不同型號或規(guī)格的材料試驗機。在計劃經(jīng)濟時代，國家按企業(yè)分工進行計劃生產(chǎn)、計劃銷售試驗機，各企業(yè)間也不存在什么競爭，所以國內(nèi)試驗機企業(yè)的進步是比較緩慢的，同國外試驗機行業(yè)相比差距較大。
二十世紀(jì)九十年代初，我國實行了市場經(jīng)濟，眾多民營企業(yè)應(yīng)運而生。試驗機制造行業(yè)也和其它行業(yè)一樣，民營企業(yè)登上了試驗機行業(yè)的舞臺。近幾年，隨著國內(nèi)試驗機民營企業(yè)的不斷做強做大，國有企業(yè)的改制，中國的試驗機行業(yè)由原來以國有企業(yè)為主逐步演變?yōu)橐悦駹I企業(yè)唱主角的時代。
長期以來，試驗機也一直是歐美對我國科研課題限制出口的產(chǎn)品。我國的國防科技工業(yè)和其它部門的科研院所不能直接進口某些關(guān)鍵材料試驗的儀器設(shè)備。所以，要發(fā)展中國的試驗機產(chǎn)業(yè)，就必須走自主創(chuàng)新的道路。在新三思集團公司為首的中國試驗機民營企業(yè)的不斷努力下，中國試驗機的技術(shù)水平得到了長足的進步，國內(nèi)與國外的試驗機技術(shù)水平的差距正在逐步的縮小?，F(xiàn)以電子試驗機為例，可以說明此問題。
1、機械方面：試驗機在我國經(jīng)歷半個世紀(jì)的發(fā)展，在機械結(jié)構(gòu)方面沒有太大
變化，只是有些小的改進。國內(nèi)試驗機廠家在機械方面的技術(shù)水平都相差不大，也在是前幾年，新三思集團公司推出了雙空間機型，采取拉壓空間分開，使傳感器單向受力，是有創(chuàng)意的。從產(chǎn)品外觀來看，國內(nèi)產(chǎn)品與國外產(chǎn)品相比差距較大。本文章版權(quán)歸新三思集團公司及原作者所有，轉(zhuǎn)載必究。
國外產(chǎn)品的確是精品，無論從造型、表面處理等方面，進口設(shè)備和國產(chǎn)設(shè)備很容易就能分辨出來。如因時創(chuàng)（instron）公司產(chǎn)品的外觀設(shè)計與處理，從它的觀感、手感、質(zhì)感等方面，都讓人賞心悅目，制造工藝非常精良。再看我們國內(nèi)廠家生產(chǎn)的試驗機，它的觀感、手感、質(zhì)感等方面都顯粗糙。所以國內(nèi)的廠家想在這方面趕上國外試驗機廠家，還需進一步努力。
2、測控系統(tǒng)：試驗機的測控技術(shù)一直都落后于國外，我國大部分試驗機關(guān)鍵
技術(shù)和部件都是從國外引進的。如力傳感器、應(yīng)變引伸計、控制器和伺服閥等。尤其是試驗機測量控制系統(tǒng)的核心技術(shù)，仍然被發(fā)達國家所掌握著，制約著我國試驗機的制造和發(fā)展。近幾年經(jīng)過國內(nèi)試驗機行業(yè)各廠家不斷努力，取得了較大突破，如2003 年新三思集團公司成功推出了基于dsp 平臺的試驗機控制器dcs—200。該控制器采用一系列的新技術(shù)，即dsp 平臺;基于神經(jīng)元自適應(yīng)pid 算法全數(shù)字、三閉環(huán)（力、變形、位移）控制系統(tǒng)；8 通道24 位a/d 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及usb1.1 通訊等。dcs—200 所用的dsp 平臺技術(shù)是*三家采用此技術(shù)的試驗機廠家，也是世界上zui早把usb 通訊技術(shù)運用到試驗機領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)。在dcs—200 成功推出后，國內(nèi)試驗機用戶紛紛放棄國外的控制器，同時也促進國內(nèi)其它試驗機生產(chǎn)企業(yè)對新控制器的積極研發(fā)，由此突破了試驗機控制的技術(shù)難關(guān)，推動了國內(nèi)試驗機制造技術(shù)的發(fā)展。在今年，新三思又推出的ws－3000“威士”控制器，該控制器采用的新技術(shù)有：
（1）in 的嵌入式cpu 開發(fā)平臺；
（2）microsoft 的嵌入式wince 操作系統(tǒng)；
（3）sans 的基于dsp 的dcs－300 測控系統(tǒng)；
（4）philips 的8.4 吋真彩液晶顯示器；
（5）互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可連接以太網(wǎng)，支持lan 和internet ；
（6）多種通訊技術(shù)：包括usb2.0、藍(lán)牙、無線遙控等；
（7）多媒體技術(shù)：包括觸摸屏功能、音頻功能等。
“威士”所用到的嵌入式平臺技術(shù)、真彩液晶顯示技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、無線遙
控技術(shù)、音頻技術(shù)在國內(nèi)外試驗機行業(yè)首先采用。
在測控系統(tǒng)方面，我國采用的某些技術(shù)已達到*水平，但有些關(guān)鍵技術(shù)和部件制造還是受到一些因素的制約。如能采用世界*的hbm 等公司的力傳感器，則力值測量系統(tǒng)的測量準(zhǔn)確度和穩(wěn)定性將進一步得到保證，其準(zhǔn)確度等級也將得到更大的提高。
3、軟件方面：現(xiàn)在國內(nèi)的試驗機廠家的試驗軟件，有自己開發(fā)，也有引進國
外公司的?？傮w來說，各有千秋，有的功能簡單但操作方便，有的功能強大但操作略顯復(fù)雜。其實我國的試驗機軟件水平是相當(dāng)不錯的，早在1996 年11 月，我國試驗機行業(yè)就在試驗軟件基本上趕上了國外企業(yè)。當(dāng)時在上海多國儀器儀表展覽會上，新三思公司和美國mts 公司在中國大陸同期推出基于windows 系統(tǒng)平臺下的試驗軟件。我國的試驗機從功能性、適用性等方面都緊隨國外試驗機行業(yè)，如新三思集團公司前兩年推出的powertest v3.0 試驗軟件， 該功能更強大、操作更人性化，獲得了國內(nèi)廣大用戶的*，其中很多功能在其它廠家的試驗機上，都可以得到實現(xiàn)。
與國外試驗機軟件比較，雖然國外試驗機軟件功能強大，但我們的試驗機軟件有一定的優(yōu)勢，我國的試驗軟件比較符合中國人的操作習(xí)慣和我國的法律法規(guī)要求。但我國的試驗機軟件還需要在功能、操作性、穩(wěn)定性考核等方面下功夫，進一步完善，特別要對軟件系統(tǒng)進行評定或驗證。
4、試驗機配套器件：這是我國試驗機行業(yè)技術(shù)水平zui薄弱的一環(huán)。如試樣變
形測量系統(tǒng)，國內(nèi)現(xiàn)采用zui多的是北京鋼鐵研究總院生產(chǎn)的，其采用皮筋夾緊方式，夾持十分不便，但它的計量技術(shù)特性基本滿足使用要求。國內(nèi)還有幾個單位生產(chǎn)的引伸計其計量特性也基本相同。去年，標(biāo)準(zhǔn)委員會在倫敦召開，特別對引伸計在金屬室溫拉伸性能測試中的應(yīng)用做了大量的比對試驗，得出的結(jié)論是推薦使用全自動引伸計。目前上，應(yīng)屬德國茲威克（zwick）公司的試驗機所配的全自動引伸計*，居世界地位。其特點是減小人為誤差、測量結(jié)果的不確定度，這是發(fā)展趨勢。還有試樣夾頭、高溫爐、環(huán)境箱等，就不一一細(xì)說了?？傊?，試驗機配套器件方面要趕上世界水平，還需要我國從事試驗機行業(yè)的人們付出更多的心力。
三、中國材料試驗機行業(yè)的發(fā)展思路
在新的歷史條件下，作為計量檢測技術(shù)基礎(chǔ)重要組成部分的材料試驗機行業(yè)，面臨著新的形式和任務(wù)希望試驗機行業(yè)深化改革，提高整體水平，為國民經(jīng)濟和國防建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供綜合的檢測技術(shù)保障。我個人對試驗機行業(yè)發(fā)展有以下幾點建議，提供以下思路，共參考。
1、要處理好四個關(guān)系
一是要處理好需要與可能的關(guān)系。結(jié)合中國國情，從實際需要出發(fā)，支持國家重點、支持基礎(chǔ)、支持急需，推進競爭機制來發(fā)展試驗機行業(yè)。
二是要處理好近期與遠(yuǎn)期的關(guān)系。“十一五”計劃為近期的目標(biāo)，十五年發(fā)展是遠(yuǎn)期目標(biāo)。近期以結(jié)構(gòu)調(diào)整，加強基礎(chǔ)建設(shè)為主導(dǎo)；遠(yuǎn)期以體系建設(shè)，增強質(zhì)量保障與服務(wù)實力為主導(dǎo)。
三是要處理好技術(shù)發(fā)展與體系發(fā)展的關(guān)系。技術(shù)發(fā)展是對試驗機制造實力的重要體現(xiàn)，但不是全部，除重視技術(shù)發(fā)展外，通過激勵機制，使技術(shù)、管理、人員隊伍、產(chǎn)品檢測條件的保障建設(shè)同步協(xié)調(diào)發(fā)展。
四是要處理好保密與客戶知情權(quán)的關(guān)系。即在不泄露技術(shù)秘密的情況下，應(yīng)向客戶提供詳細(xì)的使用說明書或操作手冊，包括結(jié)構(gòu)原理（含主機及測控的圖）、技術(shù)（含計量特性）要求、使用條件、安裝調(diào)試、操作程序、故障排除、安全要求及測量不確定度評定方法等。
2、要突出四個重點
一是要突出基礎(chǔ)、通用性、全行業(yè)的技術(shù)保障服務(wù)能力的建設(shè)，即突出材料檢測技術(shù)“平臺”建設(shè)，形成良好的保障服務(wù)于監(jiān)督平臺，支持我國各行業(yè)的科研、生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。
二是突出試驗機能力電子化、信息化、網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)，即突出材料和構(gòu)件檢測高技術(shù)含量的建設(shè)，保障檢測技術(shù)整體水平和行業(yè)服務(wù)實力，適應(yīng)國家二十一世紀(jì)發(fā)展需求。
三是突出對試驗機的校準(zhǔn)（檢定）能力。即開發(fā)新產(chǎn)品的同時，應(yīng)研究試驗機計量特性參數(shù)的校準(zhǔn)（檢定）方法和標(biāo)準(zhǔn)器具以及軟件功能的評定，并在行業(yè)中制定相關(guān)技術(shù)文件，確保試驗機的量值準(zhǔn)確可靠。
四是突出獨立自主和引進消化吸收并舉。試驗機要發(fā)展，一方面要堅持自主研究開發(fā)，自主創(chuàng)新發(fā)展，實現(xiàn)綜合能力的增強和技術(shù)水平的提高；另一方面要抓住有利時機引進*技術(shù)消化和吸收，加快試驗機行業(yè)建設(shè)和發(fā)展的步伐，縮小與*水平的差距。