运用压电陶瓷的叠加式力标准机研究与应用

本文首先论述了目前广泛应用于传感器负荷特性试验中的叠加式力标准机的工作本质，在建立力学模型的基础上推导出了这种力标准机产生的力值的数学表示式，指出精确位移控制是这种机产生的力值的数学表示式，指出精确位移控制是这种力标准机的工作实质和关键。据此文中提出和论述了利用压电陶瓷通过控制电场强度实现精度位移控制，将其应用于叠加式力标准机上实现力值精密控制的原理和方法。     

基于压电陶瓷1MN叠加式力标准机设计

叠加式力标准机作为力值计量标准器,广泛应用于各行业。叠加式力标准机采用标准传感器与被测传感器比对的方法实现力值的加载控制,通过对力值施加过程及压电陶瓷力发生装置的逆压电效应工作原理分析,结合计算机和微电子控制技术,设计力标准机专用控制软件实现其自动加载控制、数据采集、数据处理、报表输出等功能;并对力标准机进行数据测试及功能测试,测试结果满足国家检定规程要求。     

压电陶瓷在叠加式力标准机上的应用研究

指出了叠加式力标准机力源施力精度和力值维持时问取决于它所能实现的最小位移量及其控制精度。提出并建立了利用“逆压电效应”原理产生可控制的精密变形,直接作用于力源的传力系统中调节力值的理论和方法。使用压电陶瓷材料研制了施力装置及其控制器,并进行了实验研究。理论分析和实验结果表明,用压电陶瓷材料及其控制技术作叠加式力标准机力值控制装置,使力源具有高精度、高性能、自动化和低成本的特点。     

叠加式力标准机不确定度理论评估结果

本文简述了叠加式力标准机的原理及影响叠加机力值不确定度的主要因素：参考标准,用于测量参考力值的叠加系统及力值施加机构基础上,论述并评估了叠加机力值不确定度的理论值。同时给出实际评估结果与本文理论评估结果一致性。文中所述内容对有关同行在建立叠加式力标准机及进行力值不确定度有一定参考价值。     

双杠杆式标准力源技术方法研究

提出了一种变臂比双杠杆原理的加载方法,该方法安放试件后无需配平,加载系统由主、辅两套杠杆系统组成,主杠杆利用变臂比原理施加载荷,而由辅助杠杆实现杠杆系统的初始平衡。将系统对力的大小和加载速度控制转变为位移的精密控制,可获得较宽的力值范围、较小的力值误差和高的加载工作效率。阐述了这种方法的基本原理,并做了误差分析。对所研制的1MN变臂比双杠杆式力标准机进行了检验,给出了试验数据和检验结果。力值准确度可以达到0.01%。     

10MN叠加式力标准机的研制

简述10MN叠加式力标准机的工作原理,通过对横梁、加载系统、液压系统、控制系统以及测试系统进行创新设计,并采用新的力值加载结构和满足称重传感器、标准测力仪的测试系统,成功研制高精度10MN叠加式力标准机。该10MN叠加式力标准机示值重复性不大于0．02％,力值误差在±O．05％内,相对扩展不确定度优于0．1％（k=2）。     

河南省计量院顺利通过20MN叠加式力标准机国家验收

正近日,河南省计量院建立20 MN叠加式力标准机经过近2个月的安装调试,顺利通过中国计量科学研究院专家组检定验收。该标准机的建立,标志着河南省将实现20 MN以内量程的大力值溯源和传递,填补了河南省大力值计量标准的空白。叠加式力标准机是对力传感器、测力计等力值计量仪器进行检测的装置,广泛应用于高速铁路、机场、桥梁等工程建     

基于两级液压动力系统的2MN叠加式力标准机的设计

提出了基于两级液压动力系统为核心的叠加式力标准机,这种叠加式力标准机具有测量范围宽、控制精度高、准确度高、稳定性好等优点。重点阐述了其工作原理、结构、特点以及两级液压动力系统的实现方式。     

一种宽量程叠加式力标准机的设计

目前叠加式力标准机广泛应用于大力值测量,力标准机单次测量范围取决于参考标准测力仪的测量范围,通常为测力仪额定力值的10%到100%。因此在计量非标准量程测力仪时需要多次更换参考标准测力仪,无法实现连续计量。本文提出一种新型宽量程叠加式力标准机,通过加载过程中交换参考标准测力仪从而扩大单次测量范围。力标准机最大测量能力达到10MN,单次测量范围扩展到额定力值的3%到100%。文章中详细描述了该力标准机的工作原理以及创新技术,并计算了其测量结果的重复性、方位误差以及不确定度。     

力值计量标准现状及研究进展

在对比分析国际上各类力标准机计量性能的基础上,阐述了我国力值计量标准的研究现状及应用关键技术的先进性.提出并研制了基于静重式力标准机"独立加码"的技术与方法,解决了力标准机砝码逆程交换带来的负荷波动性过大的问题,为进一步研究砝码逆程交换产生的"逆负荷现象"提供了一种有效的技术方法.提出并研制了利用机械传动加载方式的叠加式力标准机,力传感器分组并联延伸力值的试验方法,以及力标准机参考标准量值溯源的方法,对研究建立新的大力值计量标准,具有参考和借鉴意义.     

叠加式力标准机复现力值影响因素的研究

从参考力传感器、施力系统和力值传导环节三个层面对叠加式力标准机复现力值的各个影响因素进行分析和研究,揭示出叠加式力标准机设计生产、安装调试及使用中需要注意的问题,为正确评价和使用叠加机提供参考和依据。     

叠加式力标准机的长期稳定性与准确度

针对叠加式力标准机的准确度评价,重点研究了参考标准长期稳定性与力标准机准确度的关系,强调了对长期稳定性的考核必须在力值数据未经修正的前提下进行.分别采用直接法与间接法对3 MN叠加机进行了考核,结果表明其长期稳定性优于±0.02%,力值扩展不确定度优于0.03%(k=2).讨论了准确度优于0.03级的叠加机的量值溯源问题,指出了用直接法溯源到1MN静重式力基准机的可行性和优点,对于我国大力值计量体系的发展具有重要意义.     

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一双力源多量程叠加式力标准机核优势: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     

一种宽频带的负阶跃力的发生装置

本文介绍一种大力值，易控制，高精度，宽频带的负阶跃力发生装置。该方法是利用帕斯卡原理，由小油缸上的标准砝码在大油缸上产生一个放大的力值，然后利用冲击加卸油的方式撤消该力值以产生该负阶跃力。     

叠加式力标准机的特性与检定

从叠加式力标准机复现力值的原理出发,结合实际检测,论述了叠加机的特性和检定方法,为生产、使用和检定叠加机提供参考。     

微机控制电液伺服力标准机的研究

本文提出了一种新型的微机控制电液伺服力标准机,它是以微机控制电液伺服为基础,并结合大、小两级活塞控制系统实现加卸载荷,这种力标准机具有测量范围宽、控制精度高、准确度高、稳定性好等优点。本文重点阐述了其工作原理、结构、特点以及微机控制电液伺服的实现方式。     

基于均力结构60MN叠加式力值传递系统

针对60MN力标准机开展国际力值比对的需求,提出了一种带均力结构的叠加式力值传递系统。采用理论和数值模拟的方法分析了力值传递系统中的侧向力分布及均力结构对侧向力的影响,并通过实验进行了验证。结果表明,均力结构不但能减小传递到每个子传感器上的侧向力,而且能将侧向力较均匀地分配到各子传感器上,减小旋转效应对系统的影响。采用均力结构的力值传递系统能满足国际大力值比对与量值溯源的计量性能要求。     

用于20MN基准测力机的新型静压润滑缸塞系统

介绍了大力值标准测力机中使用的一种新型静压润滑原理的工作缸塞系统。由于油缸不转动，其有效长度得以减少，从而使工作油缸和活塞的超精加工成为现实。这种带有高压密封和零压槽的缸塞结构，还有助于消除工作油压控制的波动而造成的力值波动，从而可以改善液压式标准测力机的计量性能。实验表明，使用静压缸塞系统的２０ＭＮ基准测力机，其力值不确定度优于０．０１％，而灵敏阀优于０．００１％。     

优化方法和最优控制在力标准机控制系统中的应用

新建5 MN液压式力标准机时,对于液压式力标准机力值砝码加卸载系统提出了新方案,利用最优控制技术进行力值砝码加卸载系统的设计,从而大大提高力标准机的工作效率。     

一种复合式宽范围力标准机的研制

力标准机是对称重传感器、标准测力仪进行检定或校准的计量标准设备,广泛应用于国民经济的各个行业,随着科技水平的不断提高,各行业对力标准机在测量误差、量程、成本控制等方面也提出了更高的要求。本文针对这些问题设计了一种复合式宽范围力标准机,扩大了原有叠加式力标准机的测量范围,满足了用户在测量误差、量程和成本控制上的需求。