CN114264404B - 一种结构强度试验用测力传感器的调零方法 - Google Patents

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Abstract

本申请属于测控技术领域，为一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，通过利用测力传感器与被测对象直接连接，在不施加加载力的情况下，测力传感器测得的值本应为0值，对未进行调零的情况下，测力传感器会出现偏左或偏右的情况，根据输出反馈至与理论载荷值的大小关系，判断输出反馈值是拉向还是压向载荷，再利用传感器检定记录表中的零点输出误差和测力传感器满量程，能够准确计算出零点输出值，将该零点输出值重新填入测力传感器零点参数Overall Offset中，即可进行准确的调零，同时不需要对被测对象进行拆卸，在试验设备上即可完成调零，节约了时间，提高了工作效率，降低了拆卸安全风险。

Description

一种结构强度试验用测力传感器的调零方法
技术领域
本申请属于测控技术领域，特别涉及一种结构强度试验用测力传感器的调零方法。
背景技术
结构强度试验中，各加载点所用测力传感器进行调零是必不可少的过程。零点调节的准确与否直接关系到对各加载点施加的载荷是否正确。传统的调零方法是在各加载点测力传感器未和加载支持夹具连接前，在测力传感器不受载的情况下，通过协调加载控制***完成各加载点的零点调节。这种调零方法有一定的弊端，即就是在试验过程中，特别是加载点相对较多的疲劳试验中，当多个加载点载荷出现异常，或者结构受力出现异常，需要对加载点载荷进行校准或检测时，就需要将加载点的测力传感器和支持夹具进行拆卸，然后按照传统方法进行调零。这样大大增加了工作量，影响试验进度，同时也会带来一定的安全风险，当加载点拆卸需要空中作业时，安全风险更大。
因此，如何更简单高效低对结构强度试验用测力传感器进行调零是一个需要解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，以解决现有技术中试验过程中测力传感器调零不便的问题。
本申请的技术方案是：一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，包括，连接测力传感器与被测对象，获取测力传感器所受载荷的理论值，若测力传感器测得载荷与所受载荷的理论值不符，则执行下一步骤；将MOOG控制器中测力传感器零点参数OverallOffset置为0，获取测力传感器输出反馈值；若输出反馈值大于测力传感器所受的理论载荷值，将该测力传感器检定记录表中压向零点值的绝对值加负号作为测力传感器零点；若输出反馈值小于测力传感器所受的理论载荷值，使用该测力传感器检定记录表中拉向零点值的绝对值为测力传感器零点；获取计算出的零点输出值并重新填入测力传感器零点参数Overall Offset中，测力传感器调零完成。
优选地，所述输出反馈值大于测力传感器所受的理论载荷值时，压向零点输出值的计算方法为，零点输出值Zby＝|Z×F.S|×(－1)；其中，Z为零点输出误差百分比，单位％F.S；F.S为测力传感器满量程，单位kN或N。
优选地，所述输出反馈值小于测力传感器所受的理论载荷值时，拉向零件输出值的计算方法为，零点输出值Zbl＝|Z×F.S|；其中，Z为零点输出误差百分比，单位％F.S；F.S为测力传感器满量程，单位kN或N。
本申请的一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，通过利用测力传感器与被测对象直接连接，在不施加加载力的情况下，测力传感器测得的值本应为0值，对未进行调零的情况下，测力传感器会出现偏左或偏右的情况，根据输出反馈至与理论载荷值的大小关系，判断输出反馈值是拉向还是压向载荷，再利用传感器检定记录表中的零点输出误差和测力传感器满量程，能够准确计算出零点输出值，将该零点输出值重新填入测力传感器零点参数Overall Offset中，即可进行准确的调零，同时不需要对被测对象进行拆卸，在试验设备上即可完成调零，节约了时间，提高了工作效率，降低了拆卸安全风险。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请整体流程示意图；
图2为本申请未调零的测力传感器反馈曲线；
图3为本申请测力传感器检定记录表；
图4为本申请测力传感器零点参数Overall Offset设置界面；
图5为本申请调零后的测力传感器反馈曲线。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤S100，连接测力传感器与被测对象，获取测力传感器所受载荷的理论值，若测力传感器测得载荷与所受载荷的理论值不符，则执行下一步骤；测力传感器与被测对象连接前未进行调零设置，若测得测力传感器输出反馈值与所受载荷的理论值不符，则说明测力传感器的零点未处于设定零点，因此需要进行调零；若测力传感器输出反馈值与所受载荷相同，说明测力传感器的零点处于设定零点，此时不需要进行调零。
步骤S200，将MOOG控制器中测力传感器零点参数Overall Offset置为0，获取测力传感器输出反馈值；测力传感器的输出反馈值有两种情况，一种是处于设定零点偏左，也即是测力传感器的零点小于设定的零点，处于拉向状态；一种是处于设定零点偏右，也即是测力传感器的零点大于设定的零点，处于压向状态。
步骤S300，若输出反馈值大于测力传感器所受的理论载荷值，也即是处于压向状态，将该测力传感器检定记录表中压向零点值的绝对值加负号作为测力传感器零点；压向状态下压向零点值为正值，测力传感器设定的压向零点值需要减去压向零点输出值才能够作为测力传感器零点，具体计算方法如下：
零点输出值Zby＝|Z×F.S|×(－1)；
其中，Z为零点输出误差百分比，单位％F.S；F.S为测力传感器满量程，单位kN或N，Zby即为压向零点输出值。
步骤S400，若输出反馈值小于测力传感器所受的理论载荷值，也即是处于拉向状态，使用该测力传感器检定记录表中拉向零点值的绝对值为测力传感器零点；拉向状态下拉向零点值为负值，测力传感器设定的拉向零点值需要加上拉向零点输出值的绝对值即可准确得到测力传感器零点，具体计算方法如下：
零点输出值Zbl＝|Z×F.S|；
其中，Z为零点输出误差百分比，单位％F.S；F.S为测力传感器满量程，单位kN或N。Zbl即为拉向零点输出值。
步骤S500，获取计算出的零点输出值并重新填入测力传感器零点参数OverallOffset中，测力传感器调零完成。
通过利用测力传感器与被测对象直接连接，在不施加加载力的情况下，测力传感器测得的值本应为0值，对未进行调零的情况下，测力传感器会出现偏左或偏右的情况，根据输出反馈至与理论载荷值的大小关系，判断输出反馈值是拉向还是压向载荷，再利用传感器检定记录表中的零点输出误差和测力传感器满量程，能够准确计算出零点输出值，将该零点输出值重新填入测力传感器零点参数Overall Offset中，即可进行准确的调零，同时不需要对被测对象进行拆卸，在试验设备上即可完成调零，节约了时间，提高了工作效率，降低了拆卸安全风险。
作为一种具体实施方式，一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，以下以一个具体实例进行说明，
某测力传感器在未调零的状态下接入控制***后，将重量为78.3Kg的某试验件连接在某测力传感器上，使测力传感器受到767N的载荷(1Kg≈9.8N)。由于传感器零点未知，导致传感器的反馈值不是真实载荷值，故按照本方法，计算正确的零点值。
(1)打开控制***的测力传感器设置界面，将测力传感器的零点参数OverallOffset置为0，得到传感器的反馈值，如图2所示，均值为1020.61N。
(2)该均值大于767N，按第3步，查询计量部门提供有效期内的测力传感器检定记录表的压向零点输出误差Z，如图3所示。
(3)计算零点输出值Zby，将该值输入到零点位置，如图4所示。
零点输出值Zby＝|Z×F.S|×(－1)＝500000×0.49％×(－1)＝－245。
(4)如图5所示，查看调零后的测力传感器的反馈曲线得知，传感器反馈均值为774.13N。
(5)测力传感器反馈均值为774.13N，试验件对测力传感器施加的载荷值767N，反馈均值和载荷值之间的误差绝对值为7.13N。根据《压力传感器通用规范》(GJB 4409A-2011)对准确度等级规定，查图2得测力传感器的准确度的等级为0.1级，允许误差为±0.1％F.S，即±50N。显然该误差7.13N在测力传感器允许误差范围内，该测力传感器测得的反馈值可靠有效。
本方法对传统的测力传感器调零方法进行改进，极大地减少拆卸工作量，节约时间，提高工作效率，并降低了因二次拆卸试验件产生的安全风险，且无需任何成本或资金投入，真正实现零成本。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种结构强度试验用测力传感器的调零方法，其特征在于：包括，
连接测力传感器与被测对象，获取测力传感器所受载荷的理论值，若测力传感器测得载荷与所受载荷的理论值不符，则执行下一步骤；
将MOOG控制器中测力传感器零点参数Overall Offset置为0，获取测力传感器输出反馈值；
若输出反馈值大于测力传感器所受的理论载荷值，则通过该测力传感器检定记录表中的零点输出误差和测力传感器满量程，计算压向零点值的绝对值加负号作为测力传感器零点；
若输出反馈值小于测力传感器所受的理论载荷值，使用该测力传感器检定记录表中的零点输出误差和测力传感器满量程，计算拉向零点值的绝对值为测力传感器零点；
获取计算出的零点输出值并重新填入测力传感器零点参数Overall Offset中，测力传感器调零完成；
所述输出反馈值大于测力传感器所受的理论载荷值时，压向零点输出值的计算方法为，
零点输出值Zby=|Z×F.S|×(－1)；
其中，Z为零点输出误差百分比，单位%F.S；F.S为测力传感器满量程，单位kN或N；
所述输出反馈值小于测力传感器所受的理论载荷值时，拉向零点输出值的计算方法为，
零点输出值Zbl=|Z×F.S|；
其中，Z为零点输出误差百分比，单位%F.S；F.S为测力传感器满量程，单位kN或N。
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