液壓萬能試驗機是行業量大面廣的產品之一，就產值說占試驗機行業首位，目前大量生產的液壓萬能試驗機及不帶伺服控制的試驗機，就其技術而言，已滿足不了新的國家試驗法GB/T228-2002《金屬材料 室溫拉伸試驗法》的要求，近10多年來雖已成功開發了電液伺服閥的閉環控制系統，但工藝性復雜、價格高，使用維護要求也高，由于伺服閥抗污染能力極弱，尤其對靜態電液伺服試驗機間隙密封的柱塞油缸，更易引起油質污染，阻塞伺服閥使試驗機無法長期正常運行。為滿足用戶質量可靠、性能優良、技術先進產品的需求，一種新型的高科技產品，采用電液比例閥為控制元件的微機控制電液伺服萬能試驗機廣泛投入市場。
由于采用抗污染能力極強的電液比例閥作控制元件，可使設備實現長期無故障運行，同時采用微機數字閉環控制使設備穩定性有更大提高，使該機可對各種材料進行拉、壓、彎、剪、低頻循環及各種組合波形的電液伺服控制，其主要技術指標達到現代國際-先進水平，是工礦、企業、質檢單位、學校及科研單位的理想檢測設備。
一. 當前國內外同類產品技術概況
隨著試驗機技術的發展，國內外生產的微機控制電液伺服萬能試驗機，在技術方面存在著很大的差別。
在測量技術方面：測量系統分交流放大和直流放大，國內大多數廠家均采用的是直流放大器，而零點飄移、溫度飄移及長時飄移是直流放大器難以解決的技術難題。
目前試驗機的測量系統大致可歸為三種：
1、分檔的測量系統：即分檔測量放大器。事先選擇好檔位，只能在該檔的范圍內進行測量試驗。試驗機測量范圍比較小。如果對不了解的材料進行試驗時，選擇檔位的不同會影響試驗結果的精準度，如果檔位選擇錯誤，還會造成試驗無法完成。
2、內部換檔的測量系統：表面上是連續測量不分檔，可達到1/200000分辨率，實際上是內部分檔，自動換檔的產品。一般是從最低檔開始，在該檔測量范圍不夠時自動換到上一檔，但在換檔瞬間電壓會出現階躍變化，產生測量突跳，對伺服連續控制會產生嚴重影響，嚴重影響控制效果和控制精度。顯示的曲線應為局部震蕩曲線，而在計算機屏幕上顯示出的平滑曲線，是被人為用軟件處理后的不真實曲線，這樣的曲線無法真實反映試樣本身的特性。
3、連續測量不分檔的測量系統：還有一種是以金力公司產品國產測量系統（進口元件制造）和德國進口的DoLi電箱為代表的，真正實現連續測量不分檔，達到了1/200000測量分辨率。
只有實現連續測量不分檔，才能實現整個量程的連續勻速控制。才能實現等應力、等應變、等位移、恒應力、恒應變、恒位移等多種控制方式在試驗過程中的任意平滑切換。
在控制技術方面：只有高精度連續測量，才能實現高精度的連續控制。還有開環控制與閉環控制的區別。
近年來發展了三種不同控制方式；一種是電液伺服閥控制，一種是采用具有速度控制器的壓力閥控制，第三種是寬流量范圍的比例閥控制，除了控制系統外，還采用高精度力與位移測量系統及計算機采集處理等技術，在功能上達到甚至超過電子萬能試驗機，尤其在大負荷上液壓萬能試驗機及各種壓力試驗機具有更大的優勢。
日本島津UEH型及美國STEX公司的HVL型液壓萬能試驗機均采用電液伺服閥控制雙向油缸；負荷、變形、位移控制由電液伺服閉環控制，同時具有電子測量和計算機數據處理功能，電液伺服閥的優點是靜動態性能良好，分辨率高、滯環小、線性度高、工作范圍廣更適合動態電液伺服試驗機。其缺點是用于靜態液壓萬能試驗機上未能發揮其特點，使其造價提高、由于對液壓油的清潔度要求較高故其抗污染能力較差、因此故障率較高，另由于須高壓企動使其工作噪聲較大，油溫升高快，需配水冷卻裝置。
西德申克公司的UPM液壓萬能試驗機其控制原理是由速度控制器控制力矩電機而帶動壓力控制閥施加負荷，并具有速度電流反饋，是一種傳統的控制方式。由于其不能實現全閉環控制故電液伺服試驗機的一些功能難以實現。
金力公司生產的是采用電液比例閥座控制元件配備真正全數字式閉環伺服控制系統，結合高精度寬范圍的測量的系統，配備精確的主機及液壓伺服系統，使得各種控制方式（等應力、等應變、等位移、恒應力、恒應變、恒位移）控制精度遠優于±0.5%設定值。無級調速,各種控制速度及控制方式可在試驗過程中任意平滑切換。可自行設置控制參數, 實現程序自動運行，可進行三角波、正弦波、梯波等低周循環及用戶自行設計的各種組合波形試驗。
目前由于真正的全量程連續測量的測量技術，多數廠家尚無能力解決，多數采用的內部分檔、自動換檔產品。而且有的廠家采用假閉環即開環控制。對電子萬能試驗機來說，由于是機械無間隙傳動，因此等位移、等應變控制影響不大，而對等應力控制，對不均勻的材料來說實在談不到控制精度這一問題了。而對于電液伺服試驗機來說，由于各種閥及缸存在著內泄,是非理想的執行元件，因此各廠家就連控制精度都無法提出，因為開環控制根本做不到。對于剛性材料在變形均勻時，稍好的控制精度能達到5%，而對于變形不均勻、力突然變化較大的材料，如水泥、混泥土塊等，控制精度就無法談了。 |
