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LLOYD劳埃德 LS100 数字式弹簧测试系统的详细资料

LLOYD劳埃德LS100系列数字式弹簧测试系统是AMETEK旗下LLOYD INSTRUMENTS推出的双柱式精密力学测试设备，专为弹簧、金属材料、复合材料等的拉伸、压缩、弯曲、循环及断裂测试打造。该系列以微处理器控制为核心，融合32位高精度数据采集技术与高刚度框架设计，凭借宽量程、高精度、多模式的核心优势，广泛适配生产质量控制、实验室研发、第三方检测等多元场景。LS100系列不仅符合ENISO7500-1:1999、ASTME4、DIN1221等国际标准，还通过CE认证，其可互换式负载传感器、灵活的操作模式及完善的安全防护，使其成为力学测试领域的可靠选择。下文将结合权威技术手册，从系列型号与核心参数、测试原理、操作流程、安全合规及维护保养等方面，对LLOYD劳埃德LS100系列数字式弹簧测试系统进行全面解析，为用户提供专业参考。

系列型号与核心技术参数

LLOYD劳埃德LS100系列数字式弹簧测试系统核心型号为LS100PLUS，搭配不同规格的可互换式负载传感器，形成覆盖0.1N至100kN力值范围的完整测试解决方案。该系列采用双柱框架结构，十字头由高精度伺服电机与双导螺杆驱动，确保运动平稳性与位移准确性；控制台支持多语言、多单位显示，配备25键操作键盘与4行40字符背光LCD屏，操作直观便捷。
LS100系列型号及核心参数表

LS100系列主机（LS100PLUS）的通用核心参数同样表现优异：柱间最大工作宽度为404mm（16in），内部延伸分辨率低于0.03微米，支持模拟信号（±10V）、应变片信号及数字编码器（单路/双路差分）的外部引伸计连接；数据输出接口为RS232，可与计算机、打印机联动；供电电压支持230VAC±10%或115VAC±10%（50-60Hz），设备重量（不含夹具/传感器）为200kg（440lb），工作温度范围为5-35℃（40-95℉），相对湿度5%-85%（非冷凝），适配大多数实验室与生产现场环境。

测试原理：力学信号的精准捕获与协同控制

LLOYD劳埃德LS100系列数字式弹簧测试系统的核心测试原理基于“力-位移-速度”的三位一体协同控制与精准测量，通过负载传感器、伺服驱动系统、数据采集模块的有机配合，实现对弹簧及材料力学性能的量化分析，具体可拆解为三个关键环节：

1.力值信号采集
LS100系列采用应变片式可互换负载传感器，其核心工作原理是利用应变片的电阻应变效应：当测试样品（如弹簧）受到拉伸或压缩力时，传感器内部的应变片会随力值变化产生相应的电阻变化，该变化经信号调理电路转换为标准电压信号。传感器精度达0.5%，且覆盖0.1N至100kN的宽量程范围，用户可根据测试需求选择适配传感器，确保测试力值落在传感器量程的upper90%范围内，以获得最佳的信噪比性能。传感器与主机十字头通过专用适配器连接，定位销与十字头底部定位孔精准配合，确保力值传递的同轴性，避免侧向力干扰测量结果。
2.位移与速度控制
十字头的运动控制是测试精度的关键保障。LS100系列的十字头由高精密直流伺服电机驱动，通过双导螺杆实现平稳升降，电机转速由微处理器根据预设参数精准调控。十字头的实时位移通过高分辨率编码器捕获，内部延伸分辨率低于0.03微米，确保位移测量的微米级精度。速度调节范围宽，在50kN负载下可达0.001-254mm/min，100kN负载下为0.001-101.6mm/min，速度精度在稳态下优于±0.2%（100mm/min及以上），即使在0.5mm/min的低速工况下，精度也优于1%，满足不同刚度样品的测试需求。
3.数据处理与输出
采集到的力值、位移模拟信号经32位微处理器进行高速模数转换与运算，结合预设的测试标准（如弹簧刚度、断裂强度、循环疲劳次数等）生成测试结果。系统支持两种操作模式：独立模式下，主机可存储10个可编程测试方案与600组测试结果，通过控制台直接设置参数、启动测试并查看数据；计算机控制模式下，通过RS232电缆连接设备与计算机，运行NEXYGEN或NEXYGENPLUS软件，可实现测试过程的自动化控制、实时曲线绘制、数据深度分析与报表生成。软件支持数据导出至Excel、Access、PowerPoint等办公软件，方便用户进行二次处理与报告展示，同时内置多种国际标准预编程测试方案，简化测试流程。
针对弹簧测试的特殊性，LS100系列支持限位测试、循环测试、断裂测试等多种模式：限位测试可预设位移或力值极限，到达极限后自动停机；循环测试可设置循环次数（最高10000次，可通过经销商扩展），模拟弹簧实际工作工况；断裂测试通过“锐利断裂检测器”或“峰值力百分比断裂检测器”，自动识别样品断裂瞬间，记录断裂力与断裂位移，为弹簧寿命评估提供核心数据。

操作流程与应用场景

1.操作流程
LS100系列的操作流程围绕“安装-设置-测试-分析”的闭环设计，兼顾便捷性与严谨性，具体步骤如下：
安装环节：开箱后需先进行外观检查，确认主机、负载传感器、电缆、扳手等标准配件无运输损坏。主机需放置在水平、稳固的工作台或地面上，若安装高度低于0.9m，需通过底座的固定孔用M8螺栓紧固，避免测试时晃动；负载传感器安装需选择适配适配器，将适配器穿过十字头孔并与传感器螺纹连接，用C型扳手紧固，确保定位销精准嵌入十字头定位孔，传感器线缆需整理至连接插座一侧，避免运动部件磨损。
测试设置：系统支持两种模式设置：独立模式下，通过控制台的25键键盘创建或调用测试方案，设置测试类型（拉伸/压缩/循环/断裂）、速度、极限条件（力值/位移）、样品尺寸等参数，支持多语言切换与单位自定义；计算机控制模式下，通过RS232电缆连接主机与计算机，运行NEXYGEN软件，导入预编程测试方案或自定义参数，实现测试过程的自动化控制。
测试执行：首先安装适配夹具（如弹簧专用夹具、压缩压板），确保夹具中心与传感器轴线对齐；将样品固定在夹具上，通过控制台的“点动升降”键调整十字头位置，消除样品松弛，按下“清零”键重置力值与位移数据；启动测试后，系统按预设参数运行，LCD屏实时显示力值、位移、速度及测试状态，测试结束后自动生成峰值力、断裂力、最大位移等关键结果，支持即时打印或存储。
结果分析：独立模式下可通过控制台查看单组测试数据与统计结果（均值、偏差）；计算机控制模式下，软件可生成力-位移、力-时间、位移-时间等多种曲线，支持数据筛选、对比分析与报表导出，满足质量控制与研发分析的多元需求。
2.应用场景
LS100系列凭借宽量程、高精度、多模式的特点，在多个行业领域展现出广泛的应用价值：
弹簧制造行业：可用于微型电子弹簧的按压力测试、小型机械弹簧的刚度测试、大型工程弹簧的疲劳寿命测试、重型弹簧的断裂强度测试，覆盖汽车、电子、家电、工程机械等领域的弹簧产品质量控制；
金属材料领域：适用于钢丝、铁丝的拉伸强度测试、金属板材的弯曲测试、金属构件的抗压测试，为材料选型与工艺优化提供数据支持；
复合材料与塑料行业：可进行塑料件的弯曲测试、橡胶制品的压缩回弹测试、复合材料的剥离测试，评估材料的力学稳定性；
第三方检测与科研领域：符合国际标准的测试精度与合规认证，使其适用于产品认证、学术研究、质量仲裁等场景，测试结果具备权威性与公信力。

安全设计与合规性

LS100系列在设计过程中严格遵循机械安全与电气安全标准，通过多重防护机制保障操作人员与设备安全，同时满足国际合规要求：
1.机械安全防护
系统配备双重限位保护：十字头上下运动轨迹均设有可调式磁性限位开关，用户可根据样品尺寸与行程需求预设安全位置，当十字头触及限位开关时，系统立即切断电机动力，避免夹具、传感器或样品受损；针对测试过程中样品可能破碎飞溅的风险，系统提供可选配的透明防碎片护罩，护罩配备电子联锁装置，只有在护罩完全关闭时才能启动测试，有效隔离飞溅物。此外，机身底座左侧设有蘑菇头紧急停止按钮，按下后可立即切断设备电源，停止所有运动，复位时需顺时针旋转四分之一圈，确保紧急情况下的快速停机。
2.电气安全防护
LS100系列符合BSEN61010-1:2010电气安全标准，属于Class1类电气设备，必须连接带有保护接地的电源插座，电源电缆为原厂提供的安全认证电缆，禁止使用无保护地线的延长线；电源输入模块内置双极/中性保险丝，230V供电对应T5AH250V保险丝，115V供电对应T10AH250V保险丝，更换时需使用同规格原厂配件，严禁短接保险丝座或使用替代件；设备内部电容在断电后可能残留电荷，非授权人员禁止打开设备外壳，维修或调整需由专业技术人员在断电一段时间后进行。
3.合规认证
LS100系列通过CE认证，符合2006/42/EC机械指令与2004/108/EC电磁兼容性指令，技术文档可通过AMETEK官网或授权渠道获取；力值测量系统超过ENISO7500-1:1999Class0.5、ASTME4、DIN1221等国际标准要求，测试结果具备跨境互认资质，适用于全球范围内的产品研发与质量控制。

维护保养与保修政策

设备的长期稳定运行离不开规范的维护保养，LS100系列的维护需重点关注以下方面：
1.日常清洁与检查
日常清洁需在设备断电后进行，使用蘸有少量中性洗涤剂的湿布擦拭机身外壳、控制台、夹具等部件，避免使用强腐蚀性清洁剂或溶剂，防止设备表面与内部电路受损；需保持设备侧部通风孔畅通，避免灰尘堆积影响散热；定期检查线缆状态（电源电缆、传感器线缆、RS232电缆），查看是否有破损、老化或连接松动，夹具与传感器的连接部位需定期清理灰尘与油污，确保力值传递顺畅。
2.定期校准与维护

LS100系列需定期进行力值与位移校准，建议校准周期为每年一次，若设备使用频率高或环境恶劣，可缩短至半年一次。力值校准需使用经认证的标准砝码或力标准器，通过软件或控制台进入校准模式，依次施加不同量程的标准力值，系统自动修正测量偏差；位移校准可借助标准量块或激光干涉仪，验证十字头在不同行程下的位移准确性，校准数据需详细记录并存档。设备内部无用户可维修部件，校准与维修需由AMETEK授权工程师执行。

LLOYD劳埃德LS100系列数字式弹簧测试系统以其宽量程覆盖、高精度测量、多模式适配及完善的安全防护，成为力学测试领域的实用型设备。该系列通过可互换负载传感器与双柱高刚度框架设计，满足了从微型弹簧到重型结构件的多元测试需求；先进的伺服控制与数据采集技术，确保了力值、位移、速度的精准协同；灵活的操作模式与软件兼容能力，适配了独立测试与自动化批量测试的不同场景；严格的国际合规认证与多重安全机制，为实验室与生产现场的测试工作提供了安全保障。在工业制造向高精度、高质量发展的趋势下，LS100系列凭借其稳定的性能与便捷的操作，助力企业提升产品质量、优化研发效率，为行业技术进步提供了有力支持。对于追求测试精度与可靠性的用户而言，遵循规范的安装、操作与维护流程，可充分发挥LS100系列的技术优势，使其长期保持优异的测试性能。未来，随着测试需求的不断升级，该系列有望通过软件升级与配件拓展，进一步丰富应用场景，持续为弹簧制造、材料研发、质量检测等领域提供精准、高效的力学测试解决方案。