[发明专利]双杠杆式力标准机及其校准与标定方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种杠杆式精密力值加载装置及其校准与标定方法，更具体地说，本发明涉及一种双杠杆式力标准机及其校准与标定方法。

背景技术

力值计量是国民经济建设中起着重要作用的基本计量技术。在力值计量领域最基本的设备和仪器之一是力标准机，其中杠杆式力标准机在测力仪研制、生产、使用的各种场合应用极其广泛。在火炮等武器生产中，利用塑性变形测压法测量膛内压力，应用广泛，它需要精密的力值施加装置。

已有的用于上述目的的杠杆式力标准机(或者加载装置)，存在如下缺点：结构复杂，施加力值级数有限，效率低，成本高，自动化程度低，使用不便等。

为解决上述技术问题，需要新的力标准机及新的技术方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的问题，提供了一种双杠杆式力标准机。同时也提供了双杠杆式力标准机的校准与标定方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的双杠杆式力标准机包括加载杠杆系统与平衡杠杆系统，加载杠杆系统包括同步带、平板与偏心轮张紧机构，平衡杠杆系统包括配重砝码与零点平衡杠杆横梁。所述的配重砝码为上下或左右双体拆卸结构，配重砝码由附加配重砝码、原配重砝码、定位销与紧固螺钉组成。

原配重砝码固定在零点平衡杠杆横梁的左端，附加配重砝码通过定位销与原配重砝码左端面或底面相接触，再用紧固螺钉固定。

技术方案中所述的偏心轮张紧机构包括偏心轴、2个弹簧挡圈、N个轴承、隔套与螺钉。所述的偏心轴一端设置成台阶或四方柱体或六方柱体，在偏心轴的中心线偏离距离为e处开有通孔，该通孔的回转轴线与偏心轴的中心线平行，采用螺钉将偏心轴紧固在平板上。偏心轴上依次套装有弹簧挡圈、轴承、第N个所述的轴承与所述的弹簧挡圈。N个轴承的轴承外环与同步带无齿面相接触，N个轴承的内孔与偏心轴之间是小过盈配合，当N个轴承的宽度小于同步带宽度时，在轴承之间加一个隔套使N个轴承与隔套的宽度之和大于等于同步带的宽度，N取大于等于1的自然数。

一种所述的双杠杆式力标准机的利用重力砝码W_B的校准与标定方法，包括如下步骤：

1.首先对双杠杆式力标准机进行零点平衡校准；

2.在反向架下横梁的上端面放置重力为W_B的重力砝码；

3.再次实施零点平衡校准；

4.记住砝码位移L₁，则单位位移的作用力

5.为了使用方便，位移L₁直接用编码器的脉冲数表示，于是k用单个脉冲的作用力k_p代替，

k_p＝W_B/p₁，其中p1是砝码移动L₁距离编码器输出的脉冲数。

一种所述的双杠杆式力标准机的利用配重W₁的校准与标定方法，包括如下步骤：

1.运用测力传感器确定Δ(W₁S₁)；

2.在改变配重即加上Δ(W₁S₁)的情况下进行零点平衡的校准；

3.去掉Δ(W₁S₁)，在被施加力值的试件安装位置安装一个测力传感器；

4.通过移动动横梁使测力传感器与加载的反向架接触，直至主杠杆横梁处于水平状态；

5.读取测力传感器的数据，以确定Δ(W₁S₁)引起的力值变化ΔP；

6.通过移动动横梁使测力传感器与加载的反向架脱离接触，移动砝码使主杠杆横梁回复水平状态，记下并计算移动距离ΔL₀，测得比例系数ΔL₀可以用脉冲数p₀表示，比例系数也可以用单位脉冲的力值表示，

式中：ΔL₀.砝码位移变化量，ΔP.改变Δ(W₁S₁)引起的力值变化。

利用重力砝码W_B与利用配重W₁两种校准与标定方法的技术方案中所述的零点平衡的校准包括如下步骤：

1.校准时将反向架与动横梁分离，即中的P＝0；