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LLOYD勞埃德 LR100K-PLUS 雙立柱電子萬能材料測試機
在現代材料科學與工程製造領域，材料力學性能的精準量化是產品研發、質量控製與標準認證的核心環節。LLOYD勞埃德LR100K-PLUS雙立柱電子萬能材料測試機，作
LLOYD勞埃德 LR100K-PLUS 雙立柱電子萬能材料測試機的詳細資料
在現代材料科學與工程製造領域，材料力學性能的精準量化是產品研發、質量控製與標準認證的核心環節。LLOYD勞埃德LR100K-PLUS雙立柱電子萬能材料測試機，作為英國阿美特克集團（AMETEK）旗下高端力學測試係統的代表作，憑借其卓越的剛性結構、0.5%讀數級精度傳感器、32位高分辨率數據采集係統與NEXYGENPlus智能分析平台，已成為全球科研機構、汽車製造、航空航天與複合材料研發領域的首選設備。該儀器不僅滿足ISO 6892-1、ASTM E8/E8M等國際主流標準，更以“剛度補償”“即插即用智能傳感器”“滿載恒速控製”等創新技術，重新定義了高精度材料測試的行業標杆。本報告將係統解析其結構設計、測試原理、性能參數與應用場景，為工程實踐提供權威參考。
LLOYD LR100K-PLUS為落地式雙立柱結構，整機采用高剛性鑄鐵框架，有效抑製測試過程中的側向變形與振動幹擾，確保載荷傳遞路徑的直線性與穩定性。其核心組件包括：
驅動係統：由高精度伺服電機與預緊式滾珠絲杠組成，實現橫梁無級變速運動，滿載下速度範圍可達 0.001–100 mm/min，速度精度優於±0.2%。
力測量係統：配備LLOYD智能型XLC係列負荷傳感器，采用0.5%讀數級精度（Rdg），非傳統滿量程級（FS）誤差，確保在1%–100%量程內均保持高線性度，最小分辨率達0.0001N。
位移與變形測量：內置高分辨率光電編碼器，位移分辨率達0.1微米；支持外接引伸計（如視頻引伸計或接觸式引伸計），實現試樣標距內真實應變測量，分辨率優於0.3微米。
控製係統：集成32位微處理器，支持獨立雙通道1000Hz數據采樣，力與位移通道互不幹擾，避免數據混疊，保障瞬態響應的真實性。
人機交互：側置薄膜按鍵控製麵板，配備4行背光LCD顯示屏，支持多語言切換與測試參數實時顯示；可獨立運行，亦可通過USB或以太網連接PC，運行NEXYGENPlus軟件實現高級編程與數據分析。
LLOYD LR100K-PLUS的測試原理基於力-位移-應變三閉環反饋控製係統，其工作流程如下：
加載控製：用戶設定測試模式（恒載荷、恒應變、恒位移或程序化多段曲線），控製器輸出指令驅動伺服電機，通過滾珠絲杠帶動橫梁以設定速度移動。
信號采集：力傳感器將試樣所受載荷轉換為電信號，經高精度放大器與32位A/D轉換器處理；位移編碼器同步記錄橫梁位移，引伸計則反饋試樣局部變形。
閉環調節：控製器實時比對設定值與實測值，動態調整電機扭矩與轉速，實現恒應力速率加載（如ASTM E8 Method A）、恒應變速率控製（Method B）或恒位移控製（Method C）。
剛度補償：係統內置現場真實剛度補償算法，自動識別並補償機架、傳感器、夾具在壓縮或拉伸過程中的彈性變形，確保測得的位移數據真實反映材料形變，而非係統彈性位移。
數據輸出：測試數據以1000Hz頻率存儲，生成力-位移、力-應變、應力-應變曲線，支持自動計算彈性模量、屈服強度、抗拉強度、斷裂伸長率、斷麵收縮率等關鍵參數。
該係統可執行拉伸、壓縮、彎曲、剪切、剝離、蠕變、循環加載等超過200種標準測試，廣泛適配各類材料的力學行為研究。
| 參數類別 | 技術指標 | 說明 |
| 最大載荷 | 100 kN (約10噸) | 適用於高強度金屬、複合材料、工程塑料等 |
| 載荷精度 | 0.5% Rdg（讀數級） | 優於傳統0.5% FS，低載荷下誤差顯著降低 |
| 速度範圍 | 0.001 – 100 mm/min（滿載） | 覆蓋從慢速蠕變到高速衝擊模擬的全範圍 |
| 速度精度 | ±0.2%（穩態） | 確保恒速控製符合ASTM/ISO標準要求 |
| 橫梁行程 | 1150 mm（標準型） | 可選加長型（LR100K-PLUS-E）支持高延伸材料 |
| 位移分辨率 | 0.1 μm | 內置光電編碼器，滿足高精度形變捕捉需求 |
| 引伸計分辨率 | ≤0.3 μm | 支持接觸式與視頻引伸計，適用於脆性與高延展材料 |
| 數據采樣率 | 1000 Hz（雙通道） | 力與位移獨立采集，避免信號幹擾 |
| 通信接口 | USB 3.0, Ethernet, RS-232 | 支持遠程控製與LIMS係統集成 |
| 軟件平台 | NEXYGENPlus v6.0+ | 支持自定義測試協議、AI輔助分析、ISO/ASTM模板庫 |
| 環境適應性 | 15–35°C, 20–80% RH | 工業級溫濕度耐受，適用於潔淨室與車間環境 |
LLOYD LR100K-PLUS在高端製造領域具有不可替代的工程價值。Gowen Ocean Sails公司曾使用該設備對用於遠洋帆船的迪尼瑪（Dyneema®）織帶結點進行拉伸至斷裂測試，驗證其在極端風載下的安全餘量。測試中，設備以0.5% Rdg精度捕捉到織帶在18.7 kN載荷下的非線性屈服行為，並通過剛度補償算法剔除夾具滑移影響，最終為設計團隊提供真實材料失效閾值，替代了傳統經驗估算方法。
在航空複合材料研發中，該設備被用於測試碳纖維增強環氧樹脂（CFRP）層壓板的層間剪切強度（ILSS），依據ASTM D2344標準，以1 mm/min恒速加載，精確記錄分層起始點與斷裂能。其高分辨率位移反饋能力，使研究人員能識別微裂紋萌生階段的應變突變，為材料界麵優化提供關鍵數據支撐。
| 對比項 | LLOYD LR100K-PLUS | Instron 5967 | Zwick Roell Z100 |
| 最大載荷 | 100 kN | 30 kN | 100 kN |
| 速度範圍（滿載） | 0.001–100 mm/min | 0.001–1000 mm/min | 0.001–1500 mm/min |
| 載荷精度 | 0.5% Rdg | 0.5% FS | 0.5% Rdg |
| 位移分辨率 | 0.1 μm | 0.5 μm | 0.005 μm |
| 數據采樣率 | 1000 Hz | 500 Hz | 2000 Hz |
| 剛度補償 | 內置實時算法 | 無 | 選配 |
| 軟件生態 | NEXYGENPlus（開放API） | Bluehill 3（封閉） | TestXpert III（封閉） |
| 應用場景側重 | 高精度材料研究、標準認證 | 通用實驗室、教學 | 高速測試、批量檢測 |
注：Instron 5967雖速度上限更高，但載荷能力僅為LR100K-PLUS的30%，且無剛度補償功能，適用於低載荷、高動態場景；Zwick Z100雖采樣率更高，但其0.005μm分辨率依賴特殊引伸計，常規配置下精度優勢不顯著。
LLOYD LR100K-PLUS並非單純的功能性測試設備，而是材料科學與工程驗證的決策中樞。其核心價值在於：
精度可溯源：0.5%讀數級精度與剛度補償機製，使測試結果可直接用於國際標準認證；
場景可擴展：從聚合物蠕變到金屬疲勞，從單軸拉伸到多軸耦合測試，平台兼容性強；
數據可集成：NEXYGENPlus支持與MES、LIMS係統對接，實現測試數據全生命周期管理；
操作可複現：預置標準模板與自動化腳本，確保不同實驗室間測試結果一致性。
該設備已在中國深圳的航空材料研究院、大疆創新複合材料實驗室、中廣核核材料檢測中心等機構部署，成為高端製造質量控製的基礎設施。其技術路線代表了從“測量儀器”向“智能分析平台” 的範式升級，是未來智能製造中“材料數字孿生”體係的關鍵節點。
在材料性能日益複雜、應用場景不斷拓展的今天，LLOYD LR100K-PLUS以嚴謹的工程設計與深厚的行業積累，為科研與工業界提供了可信賴的力學基準。它不僅測量力與位移，更在無聲中定義了材料的極限、驗證了設計的邊界、守護了工程的安全。每一次加載，都是對材料本質的叩問；每一條曲線，都是對製造精度的承諾。選擇LLOYD，即是選擇以科學為尺，丈量未來。
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