液压式万能试验机（WE30B型）是我校材料力学实验室的核心设备，使用年久，陈旧落后，难以满足教学的要求。但其主体及液压系统状态良好。若对其指示、记录系统及控制系统进行适当的技术改造，则可以充分地发挥设备的潜能，大大提高其技术性能及使用价值，更好地为实验教学服务。为此，我们对该设备进行了数控技术的研究。
试验机现状分析该试验机已使用近20年，主体部分和液压系统各部件如机座、横梁、丝杠、光杠及油泵、油缸、活塞、控制阀等由于精心维护，仍然状态良好，可以继续长期使用。测量、指示与记录系统精度较差且易出故障。控制系统为手动控制，学生不易掌握，容易因失控对机器造成破坏。将这些系统改为数控系统，可以提高测量精度，改善操作环境（方式），保障机器安全。
设计原则

       （1）先进性采用先进的数控技术，赋予旧设备以先进的功能和性能。

       （2）可靠性改造后的系统应当工作稳定，抗干扰能力强，数据可靠，操作简单，易学易用。

       （3）经济性应以简单的结构，较少的费用，获得尽可能高的性能，具有高性价比。

       （4）兼容性由于该设备是实验室唯一的核心设备，必须保证日常教学的正常进行，改造后也要求能在手动和数控两种操作模式之间切换。改进目标由原来的手工操作、机械式显示、记录等模拟工作方式改变为数控操作、数字显示，既赋予了设备先进的功能又使操作过程变得更加直观、方便易懂。改造前、后主要功能的对比见。
根据以上分析和设计原则，曾设计了多种方案。经试验、对比，最终决定采用以下方法对其显示、记录系统进行改进。原理由单片机完成对载荷、试件轴向变接受上位机发来的控制指令，实现对加载、卸载以及位移限位报警和横梁升降的控制，并把位移、载荷的测量结果传送给上位机，由上位机对有关数据进行处理载荷信号的测量原理图由滑线电阻Rw1，R2、恒流源、多路开关组成位移测量系统。由图中可见：单片机的P2.5，P2.6两口线控制多路开关选通X0，X1，X2，X3通道。当多路开关选通X2，X3通道的时候，恒流源电流I通过R2，Rw1，R1到地。图中R2作为校准电阻，用于消除放大器放大倍数发生变化时对测量结果的影响1.这里采用差分法进行测量。加载前，选择X3通道，测量滑线电阻滑动触点位置对应的放大器输出信号Uw23，并由电压/频率转换器转换为相应的频率f0.加载时，随着载荷的增加，试件产生变形，从而引起滑线电阻滑动触点位置的移动，滑线电阻2，3脚之间的电压经放大器放大后为UW23，对应的频率信号为f1.然后选通X2通道，测量一次R2上的电压U2，对应的频率信号为f2.
载荷信号的测量载荷信号也是通过机械机构转换为滑线电阻滑动触点位置的变化，再由测量电路进行测量。如当选通X0，X1通道时，由恒流源R3，R22，R1组成载荷测量系统，加载时，滑线电阻滑动触点位置随载荷的变化而移动，从而引起RZ23上的压降发生了变化，通过多路开关选通X0，X1通道，则R3上的电压和RZ23上的电压经放大器放大，输出电压为UR3，UZ23，经电压/频率转换器转换为对应的频率信号fR3，fZ23.横梁升降及载荷的控制由单片机的口线P2.3对横梁升降进行控制，可点动或连续。口线P2.4对载荷进行控制。键盘及显示本系统设计了6位数码管，可对载荷和变形量分别进行显示2.显示采用串入/并出的位移寄存器实现静态显示，可实现对载荷和变形测量的实时性。本系统设置了5个键，由这5个键实现参数的设置、命令的输入。

(本文来源于管材耐压试验机，谢谢阅读！)