萬能試驗機（UTMs）是非常可靠耐用的工具——能夠一周工作7天，每天進行數(shù)百次試驗，承受試樣在高達

5kN、50kN、甚至600kN及以上的載荷下發(fā)生斷裂時所產(chǎn)生的能量沖擊。然而，和真的馱馬一樣，經(jīng)過數(shù)年或數(shù)十年的工作，試驗機最終會變舊、磨損，不再像新機一樣可靠，性能也不可同日而語——但是，你會把它放在一邊，置之不理？或者，你會對其翻新升級，讓其保持可靠運行——可能會更勝從前？

認識系統(tǒng)組件
萬能試驗機（UTMs）已問世愈80年，最常見是機電試驗系統(tǒng)。機電試驗系統(tǒng)可用于進行拉力、壓縮、撓曲（彎曲）和部件試驗，按設計可分為兩大部分：機架和控制器。

試驗機機架是系統(tǒng)機械部分的主體。承載機架一般由兩個帶有旋轉(zhuǎn)絲杠的立柱構(gòu)成，可垂直上下移動橫梁。更為堅固的系統(tǒng)配有導柱，以加強結(jié)構(gòu)剛度、提高對中性能。載荷傳感器（測壓元件）安裝在移動橫梁或底座上。夾頭、壓盤或其他裝置裝在載荷傳感器和底座上，構(gòu)成測試加載字符串。移動橫梁在試驗期間的行程，一般用編碼器識別。其他傳感器，例如引伸計或LVDT，也可用于測量試驗試樣或組件的實際位移。

控制器可視為是系統(tǒng)的“大腦”。控制器配合其他配件，例如高低溫環(huán)境箱和高溫爐，對機架和傳感器進行監(jiān)控。控制器也可與計算機聯(lián)結(jié)，按預定的試驗方法進行控制、收集數(shù)據(jù)、分析和報告。

好零件變壞時

有時，系統(tǒng)部件會出現(xiàn)故障。連續(xù)使用的關(guān)鍵部件包括功率放大器和電機。功率放大器是試驗系統(tǒng)的主要驅(qū)動裝置，能夠吸收大量功率來驅(qū)動電機。功率放大器是常用部件，使用10~15年就會出現(xiàn)故障——多數(shù)情況下，原裝供應商無法再提供原裝產(chǎn)品。目前，試驗系統(tǒng)制造商面臨的一大問題是，OEM供應商淘汰部件的速度越來越快，尤其是處理器芯片或顯示器之類的電子部件。在此情況下，可選擇修理或使用翻新部件，*兼容的替代部件可能有現(xiàn)成的，或者需要經(jīng)過設計和測試以符合替換需求。盡管大多數(shù)試驗系統(tǒng)制造商都想方設法保證系統(tǒng)繼續(xù)運行，但對制造商和顧客而言，因故障時間和成本消耗等因素而使這些選擇難以付諸行動。

何時考慮翻新改良

簡單地說，翻新是對老舊試驗系統(tǒng)的升級。有時，翻新只是拆除控制器部分，換成時下*版本。更為常見的翻新是更換易出錯或過時的關(guān)鍵部件，例如電機或功率放大器。翻新時，其他需要考慮重要因素是，升級后，系統(tǒng)是否需要滿足當前行業(yè)標準的要求。現(xiàn)今，大多數(shù)翻新是加裝新軟件和預置試驗方法的計算機，較大程度地實現(xiàn)試驗過程、數(shù)據(jù)分析和報告的自動化。

系統(tǒng)控制器較當前的行業(yè)標準越來越落后，或者與越來越新的配件不兼容時，多數(shù)用戶都會考慮對系統(tǒng)進行翻新。例如，20年前認為20點/秒的數(shù)據(jù)采集速率“很快”,而現(xiàn)在的系統(tǒng)，試驗數(shù)據(jù)采集高達2.5 KHz——試驗曲線輪廓清晰度更真、顯示的興越點更多、試驗結(jié)果更精確。而許多老舊的控制器與裝有新操作系統(tǒng)的計算機不兼容。

老舊的控制器可能不具備按新試驗標準進行試驗所需的處理能力和反應時間。例如，ISO 6892-1:2009“金屬材料——拉伸試驗”和ASTM E8-15“金屬材料拉伸試驗標準試驗方法”對閉環(huán)應變速率控制規(guī)定了限制程度較高的應變速率和公差，老舊的控制器和軟件一般都無能為力。

有些老舊的試驗機架，通用試驗接口和運轉(zhuǎn)機制與實驗室內(nèi)其他新型試驗系統(tǒng)的相同，翻新是讓其重新煥發(fā)生機比較經(jīng)濟的方法——無需購買全新的試驗機。翻新后，實驗員無需改變操作方式就可操作所有試驗系統(tǒng)——因而提高了效率、減少了對實驗員的培訓、降低了用戶錯誤、提高了試驗結(jié)果的一致性。現(xiàn)有的載荷傳感器、夾頭和其他配件得以保留，節(jié)省了原始投資。

翻新沒有“萬全之策”

翻新的風險和優(yōu)勢并存。要知道，世上根本沒有對所有試驗系統(tǒng)（無論生產(chǎn)商是誰）都起效的翻新方案。

首先應考慮翻新的內(nèi)容有什么。對于老舊的系統(tǒng)，近、中期內(nèi)有故障風險的零件應包含在內(nèi)，例如功率放大器。安全同樣是必須考慮的重要問題。檢查新的急停開關(guān)等安全部件，確保符合新行業(yè)標準的要求。另外，確保系統(tǒng)翻新后，現(xiàn)有的安全裝置未被禁用或拆除。例如，如果一級限位開關(guān)出現(xiàn)故障，次級或二級限位開關(guān)能夠保護系統(tǒng)的移動橫梁不至于在兩個方向上移動超限，是一級限位開關(guān)的后備。

翻新方案應*與原裝試驗系統(tǒng)的動態(tài)性能相匹配。換用的功率放大器或電機，電流和電壓應大小相適。功率放大器或電機如果不夠大，性能就會欠佳；相應地，試驗系統(tǒng)將無法達到滿載荷能力或最大試驗速度，可能會因過載而過早出現(xiàn)故障。大部件能夠奏效，但這種設計缺陷意味著大材小用。

最重要的是，控制系統(tǒng)必須調(diào)試得當，以便運行穩(wěn)定，性能佳，從而確保系統(tǒng)指令和反饋環(huán)路處于好的設定。進行調(diào)整時，需要知道并輸入正確的PID控制參數(shù)（比例范圍/增益、積分增益/重置、微分增益/速率）。系統(tǒng)如果調(diào)試不當，好一點的情況是會導致性能欠差；但在最壞的情況下，會導致嚴重的安全問題，包括試驗速度不準確、試驗讀數(shù)不精確，電機振動、機器不穩(wěn)、振動、橫梁突然移動、試驗極限超限、關(guān)機時機器無法及時停機等等。

當然，市場上有專門提供翻新服務的第三方機構(gòu)，但在這方面，原裝系統(tǒng)制造商只承認他們對原裝產(chǎn)品設計的*佳參數(shù)以及固有的安全裝置。例如，進行翻新的第三方可能會拆除系統(tǒng)的原裝外殼或外罩，以便安裝自己新的翻新零件——沒有認識到這些拆除件實際上是射頻屏蔽構(gòu)件（用以阻擋射頻干擾的影響）。

另外，現(xiàn)有的傳感器，例如載荷傳感器和引伸計，必須具有電氣兼容性，能夠通過適配器與新的控制器相連，并且能夠利用電氣方法進行正確的校準、配平和讀數(shù)。