扭矩标准装置的国际比对

上海船舶设备研究所创新研制的200kN·m大扭矩标准装置,是当前国际上该量程段的扭矩标准装置中准确度最高的大扭矩计量标准,处于国际领先地位。自主研发的高强度、高刚性、高耐磨性和高灵敏度的刀口支承设计技术,大型机构部件超高的灵敏度实现技术,静重砝码式扭矩标准和参考式扭矩标准二合一的创新设计技术,大扭矩重型高准确度联接技术,全自动智能化控制技术等均为国际首创。按照扭矩计量检定规程要求,笔者选择了德国物理技术研究院(PTB)的大扭矩标准装置,用国际上性能优异的HBM公司生产的200kN·m扭矩传感器,进行装置性能的国际验证。比对在双方各自的实验室严格进行。国际比对的结果证明了该大扭矩标准装置设计的正确性和前瞻性。     

基于空气轴承支撑技术的高准确度大扭矩标准装置研究

介绍了新研制的基于空气轴承支撑技术的20 kN·m高准确度扭矩标准装置的工作原理、机械结构、性能试验,评定了该装置的不确定度.该标准装置采用静压空气轴承作为力臂杠杆的支撑部件,力臂系统采用了多部件框架结构,力臂材料采用了低热膨胀系数的因瓦合金材料,砝码加载系统采用了多个砝码组、旋转托盘和升降机构结合的方式,实现了不同量...     

20kN·m扭矩标准机空气轴承承载能力试验装置的设计

介绍了新研制的20kN·m扭矩标准机空气轴承承载能力试验装置的结构、主要部件的设计要求和试验方法,该试验装置可以进行20kN·m扭矩标准机空气轴承径向、轴向和轴向弯矩承载能力的试验,检测空气轴承在径向、轴向和轴向弯矩承载情况下的工作状态,验证空气轴承的承载能力是否满足20kN·m扭矩机的技术要求。     

张力计校准装置张力稳定性控制研究

张力计校准装置作为张力计计量中张力产生的标准,张力稳定性的控制十分重要,稳定的张力是保证张力量传的基本因素。张力计标准装置机构采用以扭矩控制为目标,以张力控制系统为研究对象,建立了张力系统模型,得到张力系统在扭矩模式下的平衡方程。针对张力系统稳定性和抗干扰性等问题,基于PID控制方法,提出产生张力系统在以扭矩模式下的非线性控制方法。通过仿真分析研究,证明了张力校准装置PID控制器在扭矩模式下具有很好的稳定性和抗干扰能力,张力计校准能够实现恒定的张力控制。     

扭矩传感器测量结果不确定度的评定

一、高精度小扭矩校准装置介绍1.高精度小扭矩校准装置结构原理在一定臂长的杠杆上,加挂一定数量的砝码,从而形成标准扭矩;由微机程序控制电机的运行,从而控制砝码加卸、杠杆调平、锁紧以及放松等机械操作,通过标准扭矩测量仪读出扭矩传感器的扭矩值,实现传感器扭矩值的标定。2.高精度小扭矩校准装置结构组成本装置由控制微机、微机接口、电压表、扭矩测试系统、标准扭矩测量仪、打印机组成。如图1所示。微机接口由微机接口板(装在微机内:AC4165板卡、AC1081板卡)和微机接口转换装置组成,微机接口转换装置是微机与扭矩测试系统的通讯通道…     

1mN·m～1N·m扭矩标准装置力臂系统

介绍了新研制的1 mN·m~1 N·m扭矩标准装置的关键部件——力臂系统的设计方案,并对力臂进行了不确定度分析。分析表明:1 N·m扭矩标准机力臂长度的不确定度为4.2×10~(-6)(k=2),完全满足1 N·m扭矩标准机技术指标的要求。     

300kN静重式力标准机控制系统的改造

文章介绍了在老旧300kN静重式力标准机结构的基础上对整个控制系统进行的改造.系统改造中采用西门子S7 -200可编程控制器PLC与台达人机界面完成了对整个力标准机的系统控制,另外,为了达到对电机速度进行控制而采用了欧瑞变频器,PLC与变频器的联合控制出色地完成了对系统中电机速度的调控.文中还介绍了PLC控制程序块的程序设计思路以及触摸屏控制界面.对该控制系统的改造已经完成并通过检验,证明采用这种方法对300kN静重式力标准机的改造是成功可行的,该方法具有广泛的通用性,可以对国内各个计量站的力标准机做相似的改造.     

多参数扭矩传感器的校准方法

基于对现有的通用动态扭矩传感器的原理结构分析,结合动态扭矩传感器使用测试过程中对角度和扭矩参数的要求,利用角度编码器和标准扭矩仪有机结合,以SOLIDWORKS工程制图软件设计一种可以进行多参数(包括扭矩和角度)测量的校准装置。设计的装置通过更换联接件从而实现对1级及以下扭矩传感器的扭矩和角度参数的计量,利用机械抱轴原理减少装置间间隙,从而控制角度校准的不确定度在0.10°之内。     

基于气浮轴承的大扭矩标准机

扭矩计量是力值计量的重要组成部分。由于气浮轴承的支撑刚度高,摩擦损耗小,目前替代刀口支撑的标准扭矩机已逐步成为大扭矩标准机的首选形式。各国计量院也相继建立装备气浮轴承的扭矩标准机。根据2014年德国物理技术研究院主导并发布的国际比对报告,气浮轴承在大扭矩标准机上的优势十分明显。中国计量科学研究院目前也开始建立20kN·m基于气浮轴承标准扭矩机的工作,以提升我国在大扭矩校准方面的能力。     

极端环境扭矩标准装置设计

目的:设计一种适用于极端环境下扭矩标准装置,通过扭矩传递轴将极端环境下被校扭矩传感器的扭矩值传递至常温环境中以实现校准功能。方法:对该装置进行了机械设计及选型,并仿真分析了温度对扭矩传递轴的影响;对该校准装置的各项误差源进行分析,并根据标准装置技术指标进行误差分配。结果:所设计的极端环境扭矩传感器标准装置的最大允许误差为0.7 Nm,满足极端扭矩标准装置的校准精度要求。结论:通过对极端环境扭矩校准装置的设计,明确了各部件对装置的影响,这对后续装置研发有着重要的指导意义。     

加载装置对扭矩扳手标准检定装置测量误差的影响

扭矩扳手标准检定装置由三大部件组成：扭矩测量仪、扭矩传感器、扭矩加载装置。这三大部件缺一不可,任何一个部件都会产生系统测量误差,其中不少加载装置产生的系统误差远远大于仪器和传感器产生的系统误差。     

1mN·m～1N·m扭矩国家基准装置的建立

介绍了项目"1mN·m～1N·m扭矩国家基准装置的建立"的立项背景、基本情况和项目取得的成果及主要创新。该项目采用了多项自主研发的关键技术,成功研制了国内首台基于空气轴承支撑技术的全自动高准确度微小扭矩标准装置,该装置复现的扭矩值范围为1mN·m～1N·m,扭矩值不确定度(k=2)在100mN·m～1N·m范围内小于5×10~(-5);在5mN·m～100mN·m范围内小于1×10~(-4);在1mN·m～5mN·m内小于5×10~(-4)。     

济南中路昌试验机制造有限公司

正DLB-1000双力源多量程叠加式力标准机中路昌——双力源多量程叠加式力标准机核心优势:一机多用·双力源——两个独立的工作油缸·双传感器——两个独立的测力传感器·多量程——满量程2%～100%的力值量传或力值检定例如:1MN的多量程叠加式力标准机,标准配置200kN、1MN的高精度传感器各一只,可完成五个工作量程的标准测力仪(传感器)或测力环的检定。其量程分别为:0～200kN;0～300kN; 0～500kN; 0～600kN; 0～1000kNo     

30kN·m多功能扭矩标准机

介绍了中国计量科学研究院研制的30kN·m多功能扭矩标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统及该机的性能试验和不确定度分析。该机采用参考式扭矩标准机结构,能够在一台机器上实现大量程段液压扭矩扳手、扭矩倍增器、标准扭矩传感器及标准扭矩扳手的检测校准,具有高准确度、多功能等特点。     

22米ZLG折塔螺杆桩机塔架的设计

22米ZLG折塔螺杆桩机作为一种新型钻机,它具有450 kN·m大扭矩动力头,独立行走的履带底盘,以及便于装卸和运输的折塔结构。该钻机在大口径长螺旋CFG桩、螺杆桩、挤土桩等领域已经得到了广泛的应用,大扭矩动力头是钻机的核心部件,为此需要制作一个满足此动力要求的塔架,这就要考虑塔架的刚度和强度,并要合理的设计其结构,使其能满足450 kN·m大扭矩动力头,又能满足起落塔和运输折塔的要求。     

反射式液位计自动检测装置的研究与实现

反射式液位计应用的领域和数量日益增多,而国内与之配套的检定装置却鲜有出现。根据其测量原理,研究实现了导轨式自动检定装置,采用高精度激光距离传感器作为主标准器和控制器,通过PLC和组态软件实现了反射式液位计的全自动检测过程。装置在20m检测范围内扩展不确定度小于2mm,能够满足现有各类反射式液位计的检测要求。从日常检校验工作角度出发,装置操作便捷、实用性强,且造价适中,具有较高推广价值。     

线位移/速率传感器校准装置的设计与实现

设计开发了一套线位移/速率传感器校准装置,该装置采用上位机控制器系统、伺服系统和金属光栅编码器系统等,通过PID控制策略实现位移的双闭环控制,同时实现恒速位移、位移保持等控制功能,代替了手动操作的工作,对于传感器在1m以内移动端的位移和速率的校准,提高了测量精度和工作效率。经过实验验证,该校准装置可以满足基本误差为2%以内的各类线位移传感器的自动校准工作,达到测量的可重复性、复现性和可溯源的目的。     

加载装置对扭矩扳手标准检定装置测量误差的影响

扭矩扳手标准检定装置中的不少加载装置产生的测量误差远远大于仪器和传感器产生的系统误差。本文以工程力学定性剖析扭矩传感器配套的加载装置是引起扭矩扳手标准检定装置测量误差的主要因素,认为结构不良的扭矩加载装置是最大的测量误差源。     

直升机发动机扭矩测控系统现场校准装置

采用便携式压力发生器和高精度的压力标准装置,通过联机信号转换使机载压力传感器和压力测控系统成独立系统,在不拆卸机载扭矩测量设备的情况下完成机载设备的校准,取得了令人满意的校准结果,系统的校准精度可达0.3%.     

光栅扭矩传感器的信号电路设计

针对水轮机主轴扭矩检测系统中的光栅扭矩传感器,设计了一种新型电路。采用ispPAC10芯片,通过器件编程的方式,实现对模拟信号的放大、整形和滤波,避免了传统模拟电路调试的麻烦。利用CPLD工作频率高的特点,进行高精度细分,结合MCU系统,完成对数据的处理。实验证明,以这种新型电路对扭转角位移进行测量时,精度高达0.001o/m,实现了扭矩的实时、高精度测量。