أنظمة اختبار المواد

يُعد الأمان وطول العمر التشغيلي محوريين في التصميم، وذلك باستخدام هندسة سلامة معلقة ببراءة اختراع تتحكم بنشاط في حالة النظام من الإعداد وحتى الانتهاء من الاختبار. يشتمل هذا الإطار على ميزات مثل حماية ضد زيادة حمولة خلية التحميل (Load Cell Overload Protection)، والتي توقف الحركة تلقائيًا عند الوصول إلى السعة القصوى، وتخفيف الاصطدام (Collision Mitigation)، الذي يوقف العارضة المتقاطعة إذا تم اكتشاف قوة غير مقصودة أثناء تحريكها، مما يحمي خلايا التحميل الحساسة والملحقات والعينات القيمة من التلف المكلف.

غالباً ما تعاني مختبرات الاختبار من عدم الاتساق في إعداد الاختبار والتباين في البيانات الناتج عن الخطأ البشري. يعالج هذا النظام هذه المشكلة من خلال توفير ميزة سير عمل إرشادي قابلة للتخصيص داخل البرنامج، حيث توجه المشغلين خطوة بخطوة خلال تسلسل الاختبار بالكامل لضمان تكرارية الإجراءات، مما يؤدي إلى جمع بيانات عالية الدقة وخالية من الأخطاء.

يتمثل أحد التحديات التشغيلية المستمرة في الصعوبة والوقت الإضافي المرتبطين بتدريب الموظفين الفنيين الجدد أو إجراء الاختبارات الروتينية الأساسية بسرعة. يتغلب هذا النظام على عدم الكفاءة هذا باستخدام واجهة برمجية بديهية تعتمد على اللمس مع أيقونات كبيرة وسير عمل مبسط، مما يمكّن المستخدمين الجدد أو ذوي الخبرة من بدء الاختبار بسرعة بأقل قدر من التدريب المطلوب.

يُعد ضمان الامتثال لمعايير الجودة الدولية المتنوعة والصارمة (مثل E4 و7500-1 و9513) أمراً لا غنى عنه ولكنه معقد تقنياً. يوفر الجهاز دقة معتمدة، حيث يلبي قياس الحمولة متطلبات pm 0.5% من القراءة وصولاً إلى 1/200 من سعة خلية التحميل، مقترناً بدقة قياس الانفعال التي تلبي أيضاً التكليفات العالمية الصارمة، مما يقلل من مخاطر التدقيق.

تعرض إجراءات الاختبار التقليدية المشغلين  لمخاطر الانحشار المحتملة، خاصة عند التعامل مع مقابض هوائية أثناء الإعداد. تشتمل هندسة السلامة المتكاملة على أدوات تحكم مثل مجموعة الهواء الذكية التي تقلل من ضغط إغلاق المقبض وتحد من السرعة أثناء مرحلة التثبيت، مما يقلل بشكل كبير من خطر حوادث انحشار الأصابع ويحسن السلامة المهنية.

في التطبيقات التي تتطلب تحليلاً مفصلاً لسلوك المواد، يمكن أن يؤدي انخفاض معدلات اكتساب البيانات إلى إخفاء الأحداث العابرة أو إدخال ضوضاء إشارة غير مقبولة. يوفر هذا النظام معدل اكتساب بيانات مرتفع يصل إلى 1 kHz بشكل متزامن على القنوات الحساسة (القوة، الإزاحة، الانفعال)، مما يضمن التقاط الأحداث السريعة أو اللحظية بدقة زمنية عالية من أجل توصيف دقيق للمادة.

تشكل الحركة غير المقصودة للعارضة المتقاطعة أثناء تثبيت الملحقات أو صيانتها تهديداً كبيراً لسلامة المشغل وسلامة معدات المختبر. يخفف النظام من هذا التهديد من خلال آلية التعشيق الافتراضي (Virtual Interlock)، التي تقيد حركة الماكينة أثناء وضع الإعداد وتوفر تدريباً مرئياً واضحاً للسلامة، مما يضمن فهم الأفراد لوقت الوصول الآمن إلى مساحة الاختبار.

غالباً ما يكون تطوير منهجيات الاختبار المتقدمة، مثل إعادة إنشاء ظروف التشغيل المعقدة التي تتضمن أنماط تحميل متكررة أو مشروطة، محدودًا بسبب قدرات برامج الاختبار الأساسية. تسهل منصة البرامج المتكاملة إنشاء اختبارات دورية معقدة باستخدام المنطق الشرطي وتسلسلات التكرار، مما يمكّن المهندسين من محاكاة سيناريوهات الإجهاد الميكانيكي الواقعية بدقة أكبر.

تُعد المحافظة على المعايرة طويلة الأمد وتجنب التوقف عن العمل بسبب التآكل المبكر للمكونات أو الصيانة غير المجدولة مصدر قلق متكرر للتكلفة. يستخدم النظام محركات سيرفو بتيار متردد خالية من الصيانة وأعمدة توجيه قوية مع براغي كروية مُحملة مسبقاً، مصممة لتحقيق متانة عالية وأداء متسق على مدى دورات تشغيل طويلة، وبالتالي تقليل التكلفة الإجمالية للملكية.

اضغط هنا للتعرف أكثر على أنظمة الاختبار الشاملة من Instron