CN113639924B - 用于液压式力标准机精度检测的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于液压式力标准机精度检测的装置及方法,装置包括待测的液压式力标准机、校验力加载装置以及第一力值传感器。本发明采用大力值的第一力值传感器仅用于力值读数,校验力加载装置具有小力值的高精度力值测量能力,通过校验力加载装置对第二反力架施加一个促使第一力值传感器力值读数回位的力值,通过该力值来验证砝码加载力的放大力值是否准确,实现对大力值液压式力标准机的精度检定。本发明装置结构简单,操作方便,投资小,经济实用;检测方法步骤简单,易于操作,检测准确度高,解决了大力值液压式力标准机精度检测和检定难题,填补国际国内空白。
Description
技术领域
本发明涉及力值测定技术领域,特别是用于液压式力标准机精度检测的装置及方法。
背景技术
力标准机主要用于对各种测力仪、力传感器和称重传感器的检定和校准。力标准机主要有静重式、杠杆式、液压式和叠加式四种类型。静重式力标准机(deadweight forcestandard machine)是以砝码的重力作为标准负荷,通过适当的机构按预定顺序自动平稳地把负荷直接地施加到被检测力仪上的力标准机。杠杆式力标准机(lever-amplificationforce standard machine)是以砝码的重力作为标准负荷,经过一定的杠杆机构放大后按预定顺序自动平稳地把负荷施加到被检测力仪上的力标准机。液压式力标准机(hydraulic-amplification force standard machine)是以砝码的重力作为标准力值,经过一定的两组油缸活塞的组合油路***放大后,按预定顺序把力值自动平稳地加到被检测力仪上的力标准机。叠加式力标准机(build-up force standard machine)是用一个(或一组)比被检定的测力仪准确度高的标准测力仪作为标准,与被检测力仪串接,以液压或机械方式施加负荷的力标准机。
由于静重式和杠杆式力标准机都是以砝码作为力源,且杠杆机的放大比有限,对于大力值(几百吨、几千吨乃至几万吨)的大型测力机而言,若通过砝码重力作为标准负荷,砝码势必十分庞大,加载十分困难,故对于大型测力机通常采用液压式或叠加式力标准机。
对于测力机的精度和准确度的检定一般需要借助于高精度测力仪进行检定。对于大型测力机而言,市面上并没有精度满足检定要求的大力值高精度测力仪,即使有,价格也十分昂贵。
在WO2018019303A1的PCT国际申请中,公开了一种用于力标准机的精度检测装置、力值比对机以及力标准机精度检测方式,在其说明书中记载了:“待测的力标准机包括:第二液压缸,第二活塞以及第二测力仪”,其应用基础是叠加式力标准机,叠加式力标准机施力值是通过第二测力仪获取的。在进行精度检定时,将精度检测装置上的第一油缸和待测量的力标准机上的第二液压缸通过管路连通,根据帕斯卡原理,在第一油缸的液体介质上加载一个已知数值的作用力,已知第一油缸内的作用力面积以及第二油缸内的作用力面积,可以求得该作用力对应在第二活塞内的值,即力标准机上的作用力读数值。继续在第一油缸上加载作用力,至该力标准机上的读数产生最小值波动,能够在力标准机上产生数值波动的该作用力与第一次加载的已知数值的作用力之间的比值即为力标准机的测量精度值。上述专利申请中根据帕斯卡原理实现了叠加式力标准机的精度检测。
在液压式力标准机中,液压式力标准机也是借助于帕斯卡原理实现大力值的施加。在附图1中示出了液压式力标准机的结构示意图,包括标准力加载装置和测力装置,标准力加载装置的加载油缸和测力装置的工作油缸通过管路连通,标准力加载装置每加载一个标准力砝码,则在测力装置侧就获得一个放大倍数的力值,与PCT国际申请WO2018019303A1中叠加式力标准机不同的是,该放大倍数的力值是直接由标准力砝码的力值乘以放大比而获取的,所以在液压式力标准机中理论上要求加载油缸和工作油缸均为无摩擦力油缸,这样才能确保放大倍数力值的准确性。为了消除活塞上下运动时与缸壁间的摩擦,目前的解决方案主要有两种:一种是动压润滑,使油缸围绕活塞转动,并且采用较大的配合间隙,在滑动面上建立良好的油膜;另一种是静压润滑,通过一套独立的供油***,将具有一定压力的油液直接输入油缸与活塞间的间隙中,强制形成油膜进行润滑。不管采用何种润滑方式,都是无法彻底实现活塞与缸壁的绝对零摩擦力,为了确保液压式力标准机的测力准确度,需要将液压式力标准机自身的不确定度管控在一定标准范围内,对于小力值的液压式力标准机可以借助于高精度测力仪进行测定。但对于大力值(几百吨、几千吨乃至几万吨)的液压式力标准机,由于缺乏大力值的高精度测力仪,目前国际和国内均没有能对大力值液压式力标准机准确度进行有效检测的检测手段和方法。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足,本发明的目的是提供了用于液压式力标准机精度检测的装置及方法,借助小力值高精度力值测量装置实现对大力值力标准机的精度检测。
为达到上述目的,本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
用于液压式力标准机精度检测的装置,包括待测的液压式力标准机、校验力加载装置以及第一力值传感器,其中:
所述待测的液压式力标准机包括标准力加载装置、测力装置、管路和液压动力源,所述标准力加载装置包括第一机架、第一液压缸、第一反力架和第一砝码组,所述第一液压缸安装在所述第一机架上,所述第一反力架安装在所述第一液压缸的第一活塞上,所述第一砝码组的砝码通过所述第一反力架将作用力施加到所述第一液压缸的第一活塞上;所述测力装置包括第二机架、第二液压缸和第二反力架,所述第二液压缸安装在所述第二机架上,所述第二反力架安装在所述第二液压缸的第二活塞上;所述第一液压缸内设置有液体介质,所述第二液压缸内设置有液体介质,所述管路的第一端与所述第一液压缸内的液体介质连通,所述管路的第二端与所述第二液压缸内的液体介质连通;所述液压动力源输出的具有压强的液体介质能供给到所述管路;所述待测的液压式力标准机的标称放大比为已知值;
所述校验力加载装置用于对所述第二反力架施加向下作用力,并能测量该向下作用力的数值,且所述校验力加载装置的测量精度值为已知值;
所述第一力值传感器设置在所述测力装置的用于设置被检器件的检测位,所述第一力值传感器的测量精度值为未知值或者为已知值。
进一步地,所述测力装置的第二反力架下端安装有移动横梁,所述第一力值传感器设置为压力传感器或拉力传感器;当所述第一力值传感器设置为压力传感器时,所述第一力值传感器设置在所述移动横梁上方与所述第二机架的上支座之间;当所述第一力值传感器设置为拉力传感器时,所述第一力值传感器设置在所述移动横梁下方与所述第二机架的底座之间。
进一步地,所述第一力值传感器可测的最大力值大于或等于所述待测的液压式力标准机的最大输出力值。
进一步地,所述校验力加载装置施加的最大力值小于所述待测的液压式力标准机的最大输出力值。
进一步地,所述校验力加载装置包括第二砝码组,所述第二砝码组的砝码加载于所述测力装置的第二反力架,且第二砝码组的砝码精度值为已知值。
进一步地,所述校验力加载装置包括固定架、施力机构和第二力值传感器,所述固定架安装在所述第二机架的上方,所述施力机构安装在所述固定架上,所述第二力值传感器设置在所述施力机构的施力部件与所述第二反力架之间,且所述第二力值传感器的测量精度值为已知值。
用于液压式力标准机精度检测的方法,采用上述的用于液压式力标准机精度检测的装置,液压式力标准机精度检测包括不同压强下的放大比精度检测,所述放大比精度检测的步骤包括:
A1,在测力装置的检测位设置测量精度值为未知值的第一力值传感器,校验力加载装置和第二反力架处于非施力状态;
A2,在标准力加载装置上添加重力值Gm的砝码,读取第一力值传感器的测量数值F1m;
A3,在标准力加载装置上再继续添加重力值Gn的砝码,读取第一力值传感器的测量数值F1n;
A4,通过校验力加载装置对第二反力架施加向下作用力,第一力值传感器的测量数值减小,直至第一力值传感器的测量数值重新显示为F1m,此时读取校验力加载装置施加的向下作用力数值F2n,则,液压式力标准机的实测放大比Tn=F2n/Gn;
A5,计算放大比精度a%,a%=[(F2n/Gn)-Ts]/Ts,其中,F2n为在标准力加载装置端添加重力值为Gn的砝码同时在测力装置端测得的实际放大力值;Ts为待测液压式力标准机的标称放大比,其为已知值。
进一步地,液压式力标准机精度检测还包括灵敏度检测,所述灵敏度检测的步骤包括:
B1,在测力装置的检测位设置测量精度值为未知值的第一力值传感器,校验力加载装置和第二反力架处于非施力状态;
B2,根据待测定的力级,在标准力加载装置上添加与待测力级相对应的重力值Gk的砝码,读取第一力值传感器的测量数值F1k;
B3,在标准力加载装置上再继续添加小重量的试重砝码,直至添加的试重砝码促使第一力值传感器的测量数值产生波动,且试重砝码卸载后第一力值传感器的测量数值又能恢复至F1k,记录试重砝码的重力值Gk;
B4,计算灵敏度b%,b%=(Gk*Ts)/Fs,其中,Ts为待测液压式力标准机的标称放大比,Fs为待测液压式力标准机的标称力值。
液压式力标准机是基于帕斯卡等压原理,标准力加载装置每加载一个砝码,则在测力装置侧就获得一个放大倍数的力值。本发明采用大力值的第一力值传感器仅用于力值读数,校验力加载装置具有小力值的高精度力值测量能力,通过校验力加载装置对第二反力架施加一个促使第一力值传感器力值读数回位的力值,通过该力值来验证砝码加载力的放大力值是否准确,实现对大力值液压式力标准机的精度检定。本发明装置结构简单,操作方便,投资小,经济实用;检测方法步骤简单,易于操作,检测准确度高,解决了大力值液压式力标准机精度检测和检定难题,填补国际国内空白。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是液压式力标准机的结构示意图;
图2是与图1相对应的右视图;
图3是本发明采用在第二反力架下方吊挂砝码的校验方式的结构示意图;
图4是与图3相对应的右视图;
图5是本发明采用在第二反力架上方施加校验力方式的结构示意图;
图6是与图5相对应的右视图。
图中数字和字母所表示的相应部件的名称:
100-液压式力标准机;120-标准力加载装置;121-第一机架;122-第一液压缸;1222-第一活塞;123-第一反力架;124-第一砝码组;140-测力装置;141-第二机架;1412-上支座;1414-底座;1416-立柱;142-第二液压缸;1422-第二活塞;143-第二反力架;1432-移动横梁;1434-竖直螺杆;144-压力传感器检测位;145-拉力传感器检测位;160-管路;180-液压动力源;200-第一力值传感器;300-校验力加载装置;320-第二砝码组;340-固定架;3402-支撑柱;342-施力机构;344-第二力值传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1-2是液压式力标准机的结构示意图,液压式力标准机100是本发明待进行精度检测的目标对象。
液压式力标准机100包括标准力加载装置120、测力装置140、管路160和液压动力源180;
标准力加载装置120包括第一机架121、第一液压缸122、第一反力架123和第一砝码组124,第一液压缸122安装在第一机架121上,第一反力架123安装在第一液压缸122的第一活塞1222上,第一砝码组124的砝码通过第一反力架123将作用力施加到第一液压缸122的第一活塞1222上;
测力装置140包括第二机架141、第二液压缸142和第二反力架143,第二机架141包括底座1414、上支座1412以及连接于两者之间的立柱1416,第二液压缸142安装在第二机架的上支座1412上,第二反力架143安装在第二液压缸142的第二活塞1422上,第二反力架143下端安装有移动横梁1432,移动横梁1432能沿第二反力架143的竖直螺杆1434上下移动,来调节检测位上被检传感器的位置;
第一液压缸122内设置有液体介质,第二液压缸142内设置有液体介质,管路160的第一端与第一液压缸122内的液体介质连通,管路160的第二端与第二液压缸142内的液体介质连通;
液压动力源180输出的具有压强的液体介质能供给到管路160。
液压式力标准机100是用来对某些压力传感器或者拉力传感器进行力值的检测,当被测传感器是压力传感器时,被测传感器设置在压力传感器检测位144;当被测传感器时拉力传感器时,被测传感器设置在拉力传感器检测位145。液压式力标准机100的标称放大比为已知值,放大比是指测力装置140获得的放大力值与标准力加载装置120上加载砝码重力的比值。测力装置140的放大力值即是施加给被测传感器的力值,只需要将该力值跟被测传感器的示值进行比较。
目前对液压式力标准机的现有检测方法,是通过一个精度值已知的高精度力值传感器放在液压式力标准机100的检测位,将测力装置140的放大力值跟高精度力值传感器的测试值进行比较。但是对于大吨位的液压式力标准机100,无法获得大力值的精度值已知的高精度力值传感器。本发明的目的是要测定出百吨力值以上的大吨位的液压式力标准机100的精度。
如图3-4、5-6所示,在本发明的一个实施方式中,用于液压式力标准机精度检测的装置,包括待测的液压式力标准机100、校验力加载装置300以及第一力值传感器200,其中:
校验力加载装置300用于对液压式力标准机的第二反力架143施加向下作用力,并能测量该向下作用力的数值,且校验力加载装置300的测量精度值为已知值;
第一力值传感器200设置在测力装置120的用于设置被检器件的检测位,第一力值传感器200的测量精度值可以为未知值,也可以为已知值。
在本发明的另一些实施方式中,第一力值传感器200可以设置为压力传感器或拉力传感器;当所述第一力值传感器200设置为压力传感器时,第一力值传感器200设置在移动横梁1432上方与第二机架的上支座1412之间的压力传感器检测位144;当第一力值传感器200设置为拉力传感器时,第一力值传感器200设置在移动横梁1432下方与第二机架的底座1414之间的拉力传感器检测位145。
在本发明的另一些实施方式中,第一力值传感器200是大力值传感器,这里所述的大力值是指可测的最大力值大于或等于待测的液压式力标准机100的最大输出力值。由于第一力值传感器200的大力值特性,所以其测量精度是无法检定的,是未知值。但大力值的第一力值传感器200的短期重复性精度是可以检定的,重复性精度表示的是几乎相同的测量条件,多次进行测量结果的差异程度。本发明采用的第一力值传感器200的重复性精度优于液压式力标准机100标称测量精度的3倍,例如,液压式力标准机100标称测量精度为0.03%,则第一力值传感器200的重复性精度应优于0.01%,这样能保证第一力值传感器200复位到某一重复数值时,其所受力值保持稳定。
在本发明的另一些实施方式中,由于校验力加载装置300需要具备能够高精度地测量出其施加力力值的能力,即校验力加载装置300的测量精度值为已知值,且满足测量精度要求。迫于能够被准确检定这一实际需求,校验力加载装置300施加的最大力值相比液压式力标准机100的最大输出力值属于小力值。所述校验力加载装置300施加的最大力值应是小于待测的液压式力标准机100的最大输出力值,但小的程度要看采取什么样的校验力加载装置形式。例如,在一种实施方式中,校验力加载装置300采用的是砝码形式,如图3、4所示,校验力加载装置300包括第二砝码组320,第二砝码组320的砝码加载于测力装置140的第二反力架143,且第二砝码组320的砝码精度值为已知值,在采用这种方式时,由于受砝码空间体积的限制,第二砝码组320施加在第二反力架143的向下等效力值往往在液压式力标准机100标称力值的百分之一以下。又例如,在另一种实施方式中,校验力加载装置300采用的是高精度小力值传感器形式,如图5、6所示,校验力加载装置300包括固定架340、施力机构342和第二力值传感器344,固定架340的立柱3402安装在第二机架的上支座1412上方,施力机构342安装在固定架340上,施力机构342的具体结构形式不限,可以采用液压式机构、气压式机构或机械式机构,可以采用手工加载或者自动加载,比较优选的施力机构342采用减速电机经蜗轮蜗杆机构传动,带动施力部件的上下移动,实现对第二反力架143的卸载和加载,第二力值传感器344设置在施力机构342的施力部件与第二反力架143之间,且第二力值传感器344的测量精度值为已知值;在采用这种方式时,施力机构342施加在第二反力架143的向下等效力值可以在液压式力标准机100标称力值的几分之一;对于力值不是超大的液压式力标准机而言,第二力值传感器344的最大可测力值甚至可以接近液压式力标准机的标称值;但第二力值传感器344的最大可测力值不应超过液压式力标准机的标称值,因为如果超过的话,就可以直接将高精度的第二力值传感器放置到液压式力标准机的测力装置的检测位进行直接式检测,这种情况下也没有采用本发明检测方法的必要了。另外,在另一些实施方式中,校验力加载装置300还可以采用图3所示第二砝码组,以及图5所示施力机构和第二力值传感器的两种方式的结合形式,即既在第二反力架上设置固定架340、施力机构342和第二力值传感器344,又在第二反力架143的加载第二砝码组320。
在本发明的一个实施方式中,用于液压式力标准机精度检测的方法,液压式力标准机精度检测包括放大比精度检测,所述放大比精度检测的步骤包括:
A1,在测力装置140的检测位设置测量精度值为未知值的第一力值传感器200,校验力加载装置300对第二反力架143处于非施力状态;
A2,在标准力加载装置120上添加重力值Gm的砝码,读取第一力值传感器200的测量数值F1m;
A3,在标准力加载装置120上再继续添加重力值Gn的砝码,读取第一力值传感器200的测量数值F1n;
A4,通过校验力加载装置300对第二反力架143施加向下作用力,第一力值传感器200的测量数值减小,直至第一力值传感器200的测量数值重新显示为F1m,此时读取校验力加载装置施加的向下作用力数值F2n,则,液压式力标准机的实测放大比Tn=F2n/Gn;
A5,计算放大比精度a%,a%=[(F2n/Gn)-Ts]/Ts,其中,F2n为在标准力加载装置端添加重力值为Gn的砝码同时在测力装置端测得的实际放大力值;Ts为待测液压式力标准机的标称放大比,其为已知值。
在本发明的一个实施方式中,液压式力标准机精度检测还包括灵敏度检测,所述灵敏度检测的步骤包括:
B1,在测力装置的检测位设置测量精度值为未知值的第一力值传感器200,校验力加载装置300对第二反力架143处于非施力状态;
B2,根据待测定的力级,在标准力加载装置120上添加与待测力级相对应的重力值Gk的砝码,读取第一力值传感器200的测量数值F1k;
B3,在标准力加载装置120上再继续添加小重量的试重砝码,直至添加的试重砝码促使第一力值传感器200的测量数值产生波动,且试重砝码卸载后第一力值传感器的测量数值又能恢复至F1k,记录试重砝码的重力值Gk;
B4,计算灵敏度b%,b%=(Gk*Ts)/Fs,其中,Ts为待测液压式力标准机的标称放大比,Fs为待测液压式力标准机的标称力值。
实施例一
已知液压式力标准机100的标称力值Fs为10MN(通常称为1000吨液压式力标准机),标称放大比Ts为500,标称测量精度为0.03%;校验力加载装置采用的是如图3和图4所示的砝码形式,第二砝码组320的砝码精度值为0.001%,以下是对液压式力标准机在5MN力级放大比精度检测的过程:
(1)先在液压式力标准机100的测力装置140的检测位放置第一力值传感器200,调机并归零;
(2)在液压式力标准机100的标准力加载装置120上加载1000kg的砝码,此时第一力值传感器200的读数F11=5001650N;
(3)在标准力加载装置120上继续加载1kg的砝码,此时第一力值传感器200的读数变成为F12=5006882N;
(4)在测力装置140的第二反力架143下方挂上500.09kg的砝码后,此时第一力值传感器200的读数F11恢复成5001650N;
(5)计算放大比精度a%=(500.09/1-500)/500=0.018%,优于标称测量精度0.03%,检测结果为合格。
实施例二
已知液压式力标准机100的标称力值Fs为10MN,标称放大比Ts为500,标称测量精度为0.03%;校验力加载装置采用的是如图5和图6所示的高精度小力值传感器形式,第二力值传感器344的量程为2MN,其测量精度为0.01%,以下是对液压式力标准机在1MN、2MN、3MN、4MN、5MN、6MN、7MN、8MN、9MN、10MN力级放大比精度检测的过程:
(1)先在液压式力标准机100的测力装置140的检测位放置第一力值传感器200,调机并归零;
(2)在液压式力标准机100的标准力加载装置120上加载重力G1=2000N的砝码,此时第一力值传感器200的读数F11=1000650N;
(3)通过校验力加载装置300对第二反力架143施加向下作用力,使得第一力值传感器200的力值读数变为0N,同时读取第二力值传感器344的读数F21=1000120N;
(4)解除校验力加载装置300的施加作用力,在标准力加载装置120上继续加载重力G2=2000N的砝码,此时第一力值传感器200的读数F12=2000350N;
(5)再通过校验力加载装置300对第二反力架143施加向下作用力,使得第一力值传感器200的力值读数恢复为F11=1000650N,同时读取第二力值传感器344的读数F22=1000150N;
(6)重复进行步骤(4)和步骤(5),依次在标准力加载装置120上加载10个重力G=2000N的砝码,测试记录如下表:
实施例三
已知液压式力标准机100的标称力值Fs为10MN(通常称为1000吨液压式力标准机),标称放大比Ts为500,标称测量精度为0.03%;以下是测量液压式力标准机灵敏度的过程:
(1)先在液压式力标准机100的测力装置140的检测位放置第一力值传感器200,调机并归零;
(2)在液压式力标准机100的标准力加载装置120上加载1000kg的砝码,此时第一力值传感器200的读数F11=5001650N;
(3)在标准力加载装置上继续加载重力0.5N的试重砝码,此时第一力值传感器200的读数不变,继续加载,直至加载合计重力Gk=1.5N的试重砝码后,第一力值传感器200的读数产生了波动显示为F12=5002520N;再取下重力Gk=1.5N的试重砝码后,第一力值传感器200的读数恢复为F11=5001650N;
(4)计算灵敏度b%=(Gk*Ts)/Fs=(1.5*500)/10000000=0.0075%,液压式力标准机100的灵敏度b%优于标称测量精度的4倍。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让本领域普通技术人员能够了解本发明的内容并加以实施,并不能以此限制本发明的保护范围,凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,包括待测的液压式力标准机、校验力加载装置以及第一力值传感器,其中:
所述待测的液压式力标准机包括标准力加载装置、测力装置、管路和液压动力源,所述标准力加载装置包括第一机架、第一液压缸、第一反力架和第一砝码组,所述第一液压缸安装在所述第一机架上,所述第一反力架安装在所述第一液压缸的第一活塞上,所述第一砝码组的砝码通过所述第一反力架将作用力施加到所述第一液压缸的第一活塞上;所述测力装置包括第二机架、第二液压缸和第二反力架,所述第二液压缸安装在所述第二机架上,所述第二反力架安装在所述第二液压缸的第二活塞上;所述第一液压缸内设置有液体介质,所述第二液压缸内设置有液体介质,所述管路的第一端与所述第一液压缸内的液体介质连通,所述管路的第二端与所述第二液压缸内的液体介质连通;所述液压动力源输出的具有压强的液体介质能供给到所述管路;所述待测的液压式力标准机的标称放大比为已知值;
所述校验力加载装置用于对所述第二反力架施加向下作用力,并能测量该向下作用力的数值,且所述校验力加载装置的测量精度值为已知值;
所述第一力值传感器设置在所述测力装置的用于设置被检器件的检测位,所述第一力值传感器的测量精度值为未知值或者为已知值。
2.根据权利要求1所述的用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,所述测力装置的第二反力架下端安装有移动横梁,所述第一力值传感器设置为压力传感器或拉力传感器;当所述第一力值传感器设置为压力传感器时,所述第一力值传感器设置在所述移动横梁上方与所述第二机架的上支座之间;当所述第一力值传感器设置为拉力传感器时,所述第一力值传感器设置在所述移动横梁下方与所述第二机架的底座之间。
3.根据权利要求2所述的用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,所述第一力值传感器可测的最大力值大于或等于所述待测的液压式力标准机的最大输出力值。
4.根据权利要求1所述的用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,所述校验力加载装置施加的最大力值小于所述待测的液压式力标准机的最大输出力值。
5.根据权利要求4所述的用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,所述校验力加载装置包括第二砝码组,所述第二砝码组的砝码加载于所述测力装置的第二反力架,且第二砝码组的砝码精度值为已知值。
6.根据权利要求4所述的用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,所述校验力加载装置包括固定架、施力机构和第二力值传感器,所述固定架安装在所述第二机架的上方,所述施力机构安装在所述固定架上,所述第二力值传感器设置在所述施力机构的施力部件与所述第二反力架之间,且所述第二力值传感器的测量精度值为已知值。
7.用于液压式力标准机精度检测的方法,采用权利要求1所述的用于液压式力标准机精度检测的装置,其特征在于,液压式力标准机精度检测包括不同压强下的放大比精度检测,所述放大比精度检测的步骤包括:
A1,在测力装置的检测位设置测量精度值为未知值的第一力值传感器,校验力加载装置和第二反力架处于非施力状态;
A2,在标准力加载装置上添加重力值Gm的砝码,读取第一力值传感器的测量数值F1m;
A3,在标准力加载装置上再继续添加重力值Gn的砝码,读取第一力值传感器的测量数值F1n;
A4,通过校验力加载装置对第二反力架施加向下作用力,第一力值传感器的测量数值减小,直至第一力值传感器的测量数值重新显示为F1m,此时读取校验力加载装置施加的向下作用力数值F2n,则,液压式力标准机的实测放大比Tn=F2n/Gn;
A5,计算放大比精度a%,a%=[(F2n/Gn)-Ts]/Ts,其中,F2n为在标准力加载装置端添加重力值为Gn的砝码同时在测力装置端测得的实际放大力值;Ts为待测液压式力标准机的标称放大比,其为已知值。
8.根据权利要求7所述的用于液压式力标准机精度检测的方法,其特征在于,液压式力标准机精度检测还包括灵敏度检测,所述灵敏度检测的步骤包括:
B1,在测力装置的检测位设置测量精度值为未知值的第一力值传感器,校验力加载装置和第二反力架处于非施力状态;
B2,根据待测定的力级,在标准力加载装置上添加与待测力级相对应的重力值Gk的砝码,读取第一力值传感器的测量数值F1k;
B3,在标准力加载装置上再继续添加小重量的试重砝码,直至添加的试重砝码促使第一力值传感器的测量数值产生波动,且试重砝码卸载后第一力值传感器的测量数值又能恢复至F1k,记录试重砝码的重力值Gk;
B4,计算灵敏度b%,b%=(Gk*Ts)/Fs,其中,Ts为待测液压式力标准机的标称放大比,Fs为待测液压式力标准机的标称力值。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2755578Y (zh) * | 2004-11-23 | 2006-02-01 | 沈阳仪表科学研究院 | 液压比对式力标准机 |
CN201225943Y (zh) * | 2008-07-23 | 2009-04-22 | 昆山市创新科技检测仪器有限公司 | 测力计量标准装置 |
CN101458142A (zh) * | 2008-11-13 | 2009-06-17 | 陶泽成 | 测力计量标准装置 |
CN201688909U (zh) * | 2009-12-29 | 2010-12-29 | 苏州龙盛测试设备有限公司 | 静重液压复合式力标准机 |
CN104807592A (zh) * | 2015-05-18 | 2015-07-29 | 陶泽成 | 电动缸加载叠加式力标准机 |
CN204758209U (zh) * | 2015-05-18 | 2015-11-11 | 昆山市创新科技检测仪器有限公司 | 电动缸加载叠加式力标准机 |
CN106017793A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-12 | 昆山市创新科技检测仪器有限公司 | 一种用于力标准机的精度检测装置、力值比对机以及力标准机精度检测方法 |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2755578Y (zh) * | 2004-11-23 | 2006-02-01 | 沈阳仪表科学研究院 | 液压比对式力标准机 |
CN201225943Y (zh) * | 2008-07-23 | 2009-04-22 | 昆山市创新科技检测仪器有限公司 | 测力计量标准装置 |
CN101458142A (zh) * | 2008-11-13 | 2009-06-17 | 陶泽成 | 测力计量标准装置 |
CN201688909U (zh) * | 2009-12-29 | 2010-12-29 | 苏州龙盛测试设备有限公司 | 静重液压复合式力标准机 |
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