[实用新型]一种提高天平测量不确定度的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风洞试验技术领域，具体为一种提高天平测量不确定度的装置。将本实用新型用于二自由度准体轴系天平校准架中，能使天平测量不确定度有较为明显的提高，具有显著的进步意义。

背景技术

目前，二自由度准体轴系校准架是天平校准的主要设备，其一方面主要用于固定、支撑天平及支杆，另一方面在天平校准过程中对天平和支杆的α(β)、γ角位移进行调节，使加载前后天平的轴系保持一致。现有的二自由度准体轴系校准架具有结构简单，操作方便等优点。然后，该类校准架也存在如下缺点：α(β)的机构中心与天平中心不重合；施加轴向力滑轮的高度不能调节。

为此，迫切需要一种装置和/或方法，以提高天平测量不确定度。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有的二自由度准体轴系校准架中，α(β)的机构中心与天平中心不重合，且施加轴向力滑轮的高度不能调节的问题，提供一种提高天平测量不确定度的装置。本实用新型通过对结构的全新设计，使得天平轴线与滑轮顶部的高度差就只有两个位移传感器的测量误差，极大提高了天平的测量不确定度。同时，本实用新型通过竖臂放置在横臂开口槽中的不同位置和使用不同高度的调节块，能满足不同天平校准，具有适应性强、应用范围广的特点。本实用新型构思巧妙，设计合理，结构简单，使用方便，具有较高的应用价值和较好的应用前景。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种提高天平测量不确定度的装置，包括可调滑轮组件、第一位移传感器、校准架主体、支杆、天平、与天平相配合的加载头、位置调节组件、第二位移传感器，所述支杆分别与校准架主体、天平相连；

所述可调滑轮组件包括固定装置、高度调节装置、运动装置、定滑轮、第一安装座，所述高度调节装置与固定装置相连，所述运动装置与高度调节装置相连且高度调节装置能带动运动装置相对固定装置移动实现运动装置沿竖直方向高度的调节，所述定滑轮设置在运动装置上，所述第一位移传感器通过第一安装座与固定装置相连且第一位移传感器能测量运动装置与固定装置的位移；

所述位置调节组件包括与校准架主体相连第二传感器安装座、横杆机构、竖臂，所述第二传感器安装座、横杆机构、竖臂依次相连，所述横杆机构上设置有开口槽，所述竖臂穿过开口槽且竖臂通过开口槽相对横杆机构移动，所述第二位移传感器设置在竖臂上。

所述位置调节组件还包括若干个调节块，所述调节块设置在竖臂上且调节块位于竖臂与横杆机构之间。

所述第一安装座呈L型。

所述横杆机构包括与第二传感器安装座相连的过渡臂、横臂，所述横臂与过渡臂相连，所述开口槽设置在横臂上且竖臂通过开口槽相对横杆机构移动。

所述调节块位于竖臂与横臂之间。

前述装置提高天平测量不确定度的方法，包括如下步骤：

(1)改变第二位移传感器沿竖直方向的距离，并通过竖臂调节第二位移传感器相对横杆机构的位置，使得第二位移传感器调节至天平中心的水平位置；

(2)通过加载头向天平施加载荷，天平和支杆发生弹性变形，通过校准架主体的调节结构，使加载头上的测量平台处于水平位置，此时，天平轴线相对于加载前的天平轴线在竖直方向产生了偏移量，通过第二位移传感器测量出该偏移量K1的大小；

(3)通过第一位移传感器测量出可调滑轮组件上的运动装置和固定装置的相对位移量K2，调节可调滑轮组件的高度调节装置，使第一位移传感器的偏移量K2与第二位移传感器的偏移量K1相等且方向一致，进而使得天平的轴线与可调滑轮组件的定滑轮顶部处于同一水平面，天平轴线与定滑轮顶部的高度差为第一位移传感器与第二位移传感器的测量误差。

所述步骤1中，通过设置不同高度的调节块，调节第二位移传感器沿竖直方向的距离。

所述步骤2中，通过校准架主体的α(α为β)、γ调节结构，使加载头上的测量平台处于水平位置；当天平旋转90°时，通过校准架主体的β、γ调节结构，使加载头上的测量平台处于水平位置。

针对前述问题，本实用新型提供一种提高天平测量不确定度的装置。该装置包括可调滑轮组件、第一位移传感器、校准架主体、支杆、天平、与天平相配合的加载头、位置调节组件、第二位移传感器，所述支杆分别与校准架主体、天平相连。作为优选，第一安装座呈L型。