轴向加荷疲劳试验机动态力修正方法分析

疲劳试验机的动态力修正量与试验机参振质量、刚度及其分布、试验机的传感器安装位置有关。通过对传感器安装在2种不同位置的疲劳试验机力学模型的动态力分析,给出试验机使用时动态力的近似修正公式。通过动态力与参振系统质量分布的分析,结合频率在1000Hz以下动态法与静态法力值校准的实验数据,认为疲劳试验机检定时采用静态法力值校准较动态法力值校准更为合理。     

3O4所2项科研成果同获航空科学技术进步奖

中国航空工业总公司第三0四研究所研制的“随机振动校准装置及其技术研究”和“轴向加荷疲劳试验机受力同轴度检定装置”同获1993年度航空科学技术进步三等奖。这2项成果技术难度高，工作量大。经查新和专家委员会认定：主要技术性能指标均达到90年代国际先进水平，填补了国内空白。它们的研制成功将对我国振动传感器和疲劳试验机的同轴度校准与检定技术的发展起很大的推动作用。3O4所2项科研成果同获航空科学技术进步奖@梁云珠$长城计量测试技术研究所     

轴向加荷疲劳试验机动态力校准的研究

研究了电液伺服式和电磁谐振式两类疲劳试验机,在对其力学模型振动分析的基础上,得到了两类试验机动态力值误差的解析表达式。分析了影响惯性力大小的主要因素,如工作频率、连接夹具或试样的质量、刚度等,进行了多组比较试验,对理论分析结果进行了验证。讨论了疲劳试验机动态力误差的修正,并对校准装置和夹具的选择提出了建议。     

基于参数辨识的力传感器动态校准方法

力传感器动态校准通常采用静态指标分析方法,很难评价其结构参数对模型时变特性的影响,为此提出一种力传感器动态校准方法。针对被校准力传感器的结构特征建立参数化数学模型,分析动态激励与结构响应之间的频域传递关系;利用最小二乘法对传递函数的频谱特性进行解析,实现模型参数的辨识;采用频率分析法建立传递函数的频域几何关系式,实现动态校准模型的稳定性评价。采用落锤式冲击力校准装置验证所提方法,结果表明该方法能以较小的标准差辨识被校准力传感器的结构参数,也能依据相位裕量和幅值裕量判断动态校准模型的稳定性。     

压电式动态力传感器校准方法的研究

针对智能制造行业里压电式传感器的动态性能校准问题,介绍了针对传感器动态力参数的相关方法和脉冲力法校准装置,在装置上完成了试验验证和分析。介绍了两种常规的动态力校准方法,针对不同的校准方法建立了运动方程,做出了差异性分析。然后介绍了一种基于绝对法测量的压电式传感器脉冲力法校准装置,装置的结构包括基于刚体碰撞的脉冲力发生装置和基于外差式迈克尔逊干涉仪的测量系统,说明了工作原理和解算方法。最后利用建立的校准装置对典型压电式传感器进行动态力校准,进行结果分析和可靠性验证。     

一种新型的基于气浮轴承支撑的静重式微小力值标准装置

介绍了一种新型的基于气浮轴承支撑的静重式微小力值标准装置。该装置由静重砝码、砝码吊挂系统、砝码加卸系统、加荷框架、气浮轴承支撑的平衡梁等组成。由于采用气浮轴承支撑的平衡梁平衡加荷框架和砝码吊挂系统的重量,该标准装置复现的初始力值仅为1mN。该装置的静重砝码共有10组,每组10支,测量范围为1mN～10N。该标准装置在气浮轴承支撑的平衡梁、加荷框架、微型刀口式万向节等主要部件中采用了在国内首创的设计和结构,减小了力值复现不确定度,改进了标准装置的计量性能,解决了高准确度微小力值传感器的量值溯源问题。本文还介绍了标准装置的关键部件—气浮轴承的性能试验及结果。     

压电式力传感器连续加载的校准方法

针对压电式力传感器连续加载的校准方法进行初步探索。使用高精度应变式力传感器作为标准力传感器,在叠加式力标准装置上对压电式力传感器施加类似三角波式的连续载荷,利用数据采集系统采集标准力传感器和被校压电式力传感器的输出,记录整个加载过程,对输出曲线进行分析处理。提出了在连续加载曲线上选择校准点的方法,通过实验数据验证该校准方法的可行性,并对影响校准结果的各种因素进行了初步的分析。     

基于LabVIEW的冲击法动态力传感器校准装置

动态力传感器是对力值进行动态测量的传感器,在工业生产中具有重要作用,其精度直接关乎生产制造,所以对其进行校准显得尤为重要。对冲击法动态力传感器的校准原理进行研究,对现有的标准冲击加速度装置基础上进行改造,用于动态力传感器校准。提出了基于LabVIEW的冲击法动态力传感器校准装置的软硬件设计方案,研制了一套高度集成化、自动化的校准装置。本装置检测结果与实验室参考动态灵敏度最大偏差仅为0.81%,满足设计要求。     

动态力校准系统及标准性能指标

一、前言目前在一些领域中,动态力测量发展较快,并取得一些进展。人们已经认识到用于动态测量的传感器及其测量系统仅通过静态标定是得不到可靠数据的,因而为保证动态测量的准确、可靠,必须确定其动态性能。落锤式冲击力装置是一种理想的力源,与标准冲击加速度计配合,组成动态力校准系统,可根据不同的要求以比较法进行力传感器的准静态校准、动态校准和各种动态性能测试。本文介绍的落锤式动态力校准系统,其力值为50kN～1MN;力值上升时间≥0.5ms;幅值误差±2.0％。二、主要结构和工作原理落锤式冲击力装置如图1所示,主要由砧子1、机座2、立柱标尺3、力传感器4、毡     

基于虚拟仪器技术的力锤动态校准系统

力锤在模态试验与静态标定中存在一定的差异。对一种力锤动态校准系统作了介绍。该系统模拟力锤在工程测量时的使用环境,敲击产生脉冲力,与标准动态力传感器比较对力锤进行校准。结合虚拟仪器技术实现了力锤动态校准系统的软硬件设计。评定了该系统的不确定度。     

基于冲击法的压电式力传感器灵敏度研究

为了开展冲击力校准装置下压电式力传感器动态灵敏度的校准,介绍了基于自由落体的落锤冲击力模型和基于空气轴承悬浮支撑的水平式质量块冲击碰撞的模型;通过4阶Butterworth低通滤波,研究加速度信号波形的滤波平滑,比较了不同截止频率的滤波效果;通过激光测振仪和标准加速度计测量加速度的对比试验,研究加速度绝对测量法与比较测量法对力传感器动态灵敏度校准精度的影响。试验结果表明,激光测振仪测量加速度须通过微分解调,要选择合适上限截止频率的4阶Butterworth低通滤波器进行滤波平滑处理;激光干涉绝对法复现的动态力精度为2%,加速度计比较法复现的动态力精度为4%;激光干涉绝对法校准的灵敏度波动性比加速度计比较法校准的灵敏度波动性小。     

负荷传感器试验的准静态加荷方法研究

通过对叠置加荷方式工作过程的分析，讨论了非静态加荷问题。由于传感器和仪表的静态性能与动态性能的差异、动态性能的离散性，以及测量过程中采样频率、采样间隔和数据处理等因素均会对试验的力值计量精度产生影响，因此采用非静态加荷方式进行负荷传感器负荷特性试验会产生测量误差。理论分析证明，采用非静态加荷方法提高试验工作效率、保证测量精度的关键在于加荷速度的控制和正确的采样与数据处理方法。本文提出了准静态加荷这一概念，并对准静态加荷方法的实现及其在负荷传感器试验中实施的可行性进行了理论和试验研究。结果表明，受技术条件的限制，动态加荷是不现实的，而准静态加荷确是可行的非静态加荷方法。它满足负荷传感器负荷特性试验中试验工作效率高、保证测量精度、容易实施和生产成本低的要求。     

基于激光绝对法冲击校准技术的动态力测量方法的研究

本文讨论测量原理相似的落锤式动态力标准装置和冲击力法的冲击加速度校准装置的工作原理、力值复现方法 ;分析落锤式动态力标准装置校准方法的缺陷 ;重点介绍瞬态冲击力绝对法校准系统中采用的质量块碰撞式力源、外差式激光干涉绝对法冲击加速度测量技术、有限元法的加速度修正等内容 ;并就我国冲击力标准装置的发展提出建议和设想     

基于激光绝对法冲击校准技术的动态力测量方法的研究

本文讨论测量原理相似的落锤式动态力标准装置和冲击力法的冲击加速度校准装置的工作原理、力值复现方法；分析落锤式动态力标准装置校准方法的缺陷；重点介绍瞬态冲击力绝对法校准系统中采用的质量块碰撞式力源、外差式激光干涉绝对法冲击加速度测量技术、有限元法的加速度修正等内容；并就我国冲击力标准装置的发展提出建议和设想。     

基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验研究

针对目前国内水下冲击波压力传感器校准方法存在的缺陷,提出了一种基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验方法.分析了预压水激波管比对式动态校准原理,研究了传感器动态特性影响因素,基于所组建的标准压力监测系统对水下冲击波压力传感器进行了动态校准实验,并采用傅里叶变换法得出了水下冲击波压力传感器的动态特性.实验结果表明,基于预压水激波管的压力传感器动态校准实验方法可以有效地对压力传感器进行动态校准并准确地获取其动态特性.     

卧式拉力试验机校准装置的改进

<正>卧式拉力试验机的拉力方向为水平方向,目前采用钢丝绳连接和反力架结构这两种校准方法,在校准过程中发现以下3个问题:1.校准装置不能保证试验机加力轴线与标准拉力传感器的受力轴线重合,产生同轴度误差。2.使用反力架结构的校准装置,由于没有平面支撑的平台,标准压力传感器不容易安放。3.钢丝绳连接的校准装置连接头制作不规范和破断力估计不够,易造成破断,存在安全隐患。本文介绍改进了的卧式拉力试验机校准装置,此     

负荷传感器试验的柔性加荷方法

通过对负荷传感器负荷特性检测实验中叠置加荷方式工作过程的力学分析，提出了柔性加荷的概念，指出准确的载荷控制取决于传感器加载系统结构刚度和施力装置能够实现的位移准确程度，给出了减小系统刚度的技术方法及设计计算公式，并通过试验验证了柔性加荷理论和技术方法的可行性与有效性。在负荷传感器的负荷特性试验中，采用该方法具有试验工作效率高、保证试验测量精度、容易实施和生产成本低的效果。     

一种10kN静重式力标准装置的建立

从静重式力标准装置测量各类力传感器原理出发,介绍了静重式力标准机的类型与特点。对我所建立的10 kN静重式力标准机,基于LabVIEW控制软件,设计了该静重式力标准装置测量各型力传感器的工作平台,包括自动和手动两种控制平台。该平台工作效率高,可自动采集和处理数据,并能根据要求实时打印。经过长时间的测试工作,该平台完全能满足各型力传感器的计量校准工作。     

高频疲劳试验机同轴度检测方法的研究

本文设计了静载荷同轴度校验试样,以检测高频疲劳试验机的同轴度,试验在5个载荷水平下,对校验试样相互垂直的4个相对角进行应变测量.记录每个截面4个应变片指示的变形值;参照HB5287-1996《金属材料轴向加栽疲劳试验方法》和GB/T3075-2008《金属材料疲劳试验轴向力控制方法》标准中公式,计算得到校验试样的弯曲变...     

钢丝绳张力测量仪的校准及不确定度评定

钢丝绳在使用中产生的疲劳和磨损会导致其承载能力降低或丧失,检测机构目前主要采用张力测量仪对钢丝绳的张力进行测量和监控。通过分析钢丝绳张力测量仪的基本结构和工作原理,对张力测量仪的校准方法和计量特性进行了研究;利用测力杠杆式试验机作为标准装置,通过配套砝码改变标准力值,实现了钢丝绳张力测量仪的实验室校准;通过对钢丝绳张力测量仪示值误差的不确定度进行评定,得到其扩展不确定度为0.17%FS。