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。     

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     

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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     

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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;     

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.     

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     

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%。     

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。     

6．7MN／1MN叠加式力标准机的建立与评估

福建省计量所于2008年12月建立了1MN和6.7MN两台叠加式力标准机。叠加式力标准机（build—up force standard machine,BM）是指用一组比被检定／校准的测力仪准确度高的标准测力仪作为参考标准,与被检测力仪（或称重传感器）串联,以液压或机械方式施加负荷的力标准机。6.7MN叠加式力标准机用德国HBM公司制造的3台2.2MN力传感器作为参考标准。1MN叠加式力标准机用德国HBM公司制造的1台1MN力传感器作为参考标准。     

60MN叠加式力标准装置机架结构设计及优化

文章首先针对力标准装置钢架结构主要结构型式及其优缺点进行分析,然后提出了60MN叠加式力标准装置机架结构的设计方案,并利用有限元软件ANSYS对60MN叠加式力标准装置的机架在最大载荷的工况下进行了有限元分析,对其进行强度分析,检查其受力情况,评估其安全性,发现其强度不足后对其结构进行改进,改进后进一步对其进行有限元分析,经过优化设计后,机架结构强度满足要求。     

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％。     

基于组合式力传感器的超宽量程力值测量方法研究

针对高准确度超宽量程力值测量的需求,本文提出了一种基于组合式力传感器的力值测量方法,通过对小量程和大量程力传感器的转换,在保证测量准确度的前提下,有效扩展了力传感器的力值测量范围,并进行了实验验证,实验结果表明:采用该组合式力传感器的力值测量方法可以有效扩展单只力传感器测量范围,使传统力传感器的测量范围从额定力值的(10~100)%测量范围扩展到(1~100)%测量范围,该组合式力传感器的准确度高,可以达到0. 01级标准测量仪的技术指标要求,可以作为参考力传感器应用在超宽量程力标准机或材料试验机上。     

影响杯突试验数据的因素分析

在GBS-60型半自动数显杯突机上对不同批次、不同厚度的油桶板进行了检验,找出了影响杯突值准确性的主要因素——试样厚度、压边力与冲杯速度。试验结果表明,杯突值随着试样厚度的增加而增大;而压边力与杯突值成反比关系;最佳的冲杯速度控制在10mm／min,可保证试验的准确性。     

LabVIEW＆Matlab在半主动悬挂系统实验台数据采集与控制系统中的应用

利用LabVIEw＆Matlab设计了悬挂系统实验台数据采集与控制系统,实现了LQG（Linear Quadratic Gaussian）最优控制算法下悬挂系统主动／半主动振动控制。在LabVIEW环境下实时采集悬挂系统振动信号,并调用MATLAB Script计算状态反馈增益矩阵、Kalman滤波器的增益矩阵,得出线性二次型Gauss最优控制控制策略下最优控制力、半主动控制力数值;然后将此数值作为伺服信号,通过串口通讯,分别控制车速模拟系统、脉宽调制（PWM）电源进而控制作动器,实现不同车速下悬挂系统主动／半主动振动控制。实验结果表明,应用LabVIEW＆Madab设计的数据采集与控制系统能满足实验需要。     

基于气浮轴承技术的高准确度小量程扭矩标准机

针对目前国内的空白,利用气浮轴承技术研制了0.1～10 Nm高准确度小量程扭矩标准机。采用杠杆砝码式加载原理,利用气浮轴承减少摩擦对准确度的影响,激光位移测量技术控制杠杆水平位置,钢箔悬挂技术最大程度控制砝码摆动现象。整台设备采用多量程砝码组全自动加载技术、计算机自动精确控制技术等,实现全自动控制,自动完成加载、卸载、数据采集、数据处理等操作。标准机的相对扩展不确定度为1.5×10-4（k=2）。     

500kN液压式叠加式力标准机的研制

考虑到各种标准机的特点并结合实际工作情况,本项目所研制的叠加式力标准机采用一个比被检定的测力仪准确度高的传感器作为标准,将其与被校准或检定的传感器串联,并以液压方式加载。通过研究分析伺服控制、液压动力系统的转速转矩、液压源的流量等关键参数以及控制软件,实现了0.03级高准确度叠加式力标准机的研制。