您的試驗機是該修了還是該換了？

萬(wan) 能試驗機（UTMs）是非常可靠耐用的工具——能夠一周工作7天，每天進行數百次試驗，承受試樣在高達

5kN、50kN、甚至600kN及以上的載荷下發生斷裂時所產(chan) 生的能量衝(chong) 擊。然而，和真的馱馬一樣，經過數年或數十年的工作，試驗機最終會(hui) 變舊、磨損，不再像新機一樣可靠，性能也不可同日而語——但是，你會(hui) 把它放在一邊，置之不理？或者，你會(hui) 對其翻新升級，讓其保持可靠運行——可能會(hui) 更勝從(cong) 前？

認識係統組件
萬(wan) 能試驗機（UTMs）已問世愈80年，最常見是機電試驗係統。機電試驗係統可用於(yu) 進行拉力、壓縮、撓曲（彎曲）和部件試驗，按設計可分為(wei) 兩(liang) 大部分：機架和控製器。

試驗機機架是係統機械部分的主體(ti) 。承載機架一般由兩(liang) 個(ge) 帶有旋轉絲(si) 杠的立柱構成，可垂直上下移動橫梁。更為(wei) 堅固的係統配有導柱，以加強結構剛度、提高對中性能。載荷傳(chuan) 感器（測壓元件）安裝在移動橫梁或底座上。夾頭、壓盤或其他裝置裝在載荷傳(chuan) 感器和底座上，構成測試加載字符串。移動橫梁在試驗期間的行程，一般用編碼器識別。其他傳(chuan) 感器，例如引伸計或LVDT，也可用於(yu) 測量試驗試樣或組件的實際位移。

控製器可視為(wei) 是係統的“大腦”。控製器配合其他配件，例如高低溫環境箱和高溫爐，對機架和傳(chuan) 感器進行監控。控製器也可與(yu) 計算機聯結，按預定的試驗方法進行控製、收集數據、分析和報告。

好零件變壞時

有時，係統部件會(hui) 出現故障。連續使用的關(guan) 鍵部件包括功率放大器和電機。功率放大器是試驗係統的主要驅動裝置，能夠吸收大量功率來驅動電機。功率放大器是常用部件，使用10~15年就會(hui) 出現故障——多數情況下，原裝供應商無法再提供原裝產(chan) 品。目前，試驗係統製造商麵臨(lin) 的一大問題是，OEM供應商淘汰部件的速度越來越快，尤其是處理器芯片或顯示器之類的電子部件。在此情況下，可選擇修理或使用翻新部件，*兼容的替代部件可能有現成的，或者需要經過設計和測試以符合替換需求。盡管大多數試驗係統製造商都想方設法保證係統繼續運行，但對製造商和顧客而言，因故障時間和成本消耗等因素而使這些選擇難以付諸行動。

何時考慮翻新改良

簡單地說，翻新是對老舊試驗係統的升級。有時，翻新隻是拆除控製器部分，換成時下*版本。更為(wei) 常見的翻新是更換易出錯或過時的關(guan) 鍵部件，例如電機或功率放大器。翻新時，其他需要考慮重要因素是，升級後，係統是否需要滿足當前行業(ye) 標準的要求。現今，大多數翻新是加裝新軟件和預置試驗方法的計算機，較大程度地實現試驗過程、數據分析和報告的自動化。

係統控製器較當前的行業(ye) 標準越來越落後，或者與(yu) 越來越新的配件不兼容時，多數用戶都會(hui) 考慮對係統進行翻新。例如，20年前認為(wei) 20點/秒的數據采集速率“很快”,而現在的係統，試驗數據采集高達2.5 KHz——試驗曲線輪廓清晰度更真、顯示的興(xing) 越點更多、試驗結果更精確。而許多老舊的控製器與(yu) 裝有新操作係統的計算機不兼容。

老舊的控製器可能不具備按新試驗標準進行試驗所需的處理能力和反應時間。例如，ISO 6892-1:2009“金屬材料——拉伸試驗”和ASTM E8-15“金屬材料拉伸試驗標準試驗方法”對閉環應變速率控製規定了限製程度較高的應變速率和公差，老舊的控製器和軟件一般都無能為(wei) 力。

有些老舊的試驗機架，通用試驗接口和運轉機製與(yu) 實驗室內(nei) 其他新型試驗係統的相同，翻新是讓其重新煥發生機比較經濟的方法——無需購買(mai) 全新的試驗機。翻新後，實驗員無需改變操作方式就可操作所有試驗係統——因而提高了效率、減少了對實驗員的培訓、降低了用戶錯誤、提高了試驗結果的一致性。現有的載荷傳(chuan) 感器、夾頭和其他配件得以保留，節省了原始投資。

翻新沒有“萬(wan) 全之策”

翻新的風險和優(you) 勢並存。要知道，世上根本沒有對所有試驗係統（無論生產(chan) 商是誰）都起效的翻新方案。

首先應考慮翻新的內(nei) 容有什麽(me) 。對於(yu) 老舊的係統，近、中期內(nei) 有故障風險的零件應包含在內(nei) ，例如功率放大器。安全同樣是必須考慮的重要問題。檢查新的急停開關(guan) 等安全部件，確保符合新行業(ye) 標準的要求。另外，確保係統翻新後，現有的安全裝置未被禁用或拆除。例如，如果一級限位開關(guan) 出現故障，次級或二級限位開關(guan) 能夠保護係統的移動橫梁不至於(yu) 在兩(liang) 個(ge) 方向上移動超限，是一級限位開關(guan) 的後備。

翻新方案應*與(yu) 原裝試驗係統的動態性能相匹配。換用的功率放大器或電機，電流和電壓應大小相適。功率放大器或電機如果不夠大，性能就會(hui) 欠佳；相應地，試驗係統將無法達到滿載荷能力或最大試驗速度，可能會(hui) 因過載而過早出現故障。大部件能夠奏效，但這種設計缺陷意味著大材小用。

最重要的是，控製係統必須調試得當，以便運行穩定，性能佳，從(cong) 而確保係統指令和反饋環路處於(yu) 好的設定。進行調整時，需要知道並輸入正確的PID控製參數（比例範圍/增益、積分增益/重置、微分增益/速率）。係統如果調試不當，好一點的情況是會(hui) 導致性能欠差；但在最壞的情況下，會(hui) 導致嚴(yan) 重的安全問題，包括試驗速度不準確、試驗讀數不精確，電機振動、機器不穩、振動、橫梁突然移動、試驗極限超限、關(guan) 機時機器無法及時停機等等。

當然，市場上有專(zhuan) 門提供翻新服務的第三方機構，但在這方麵，原裝係統製造商隻承認他們(men) 對原裝產(chan) 品設計的*佳參數以及固有的安全裝置。例如，進行翻新的第三方可能會(hui) 拆除係統的原裝外殼或外罩，以便安裝自己新的翻新零件——沒有認識到這些拆除件實際上是射頻屏蔽構件（用以阻擋射頻幹擾的影響）。

另外，現有的傳(chuan) 感器，例如載荷傳(chuan) 感器和引伸計，必須具有電氣兼容性，能夠通過適配器與(yu) 新的控製器相連，並且能夠利用電氣方法進行正確的校準、配平和讀數。