全自动1MN静重式力标准机

介绍了中国计量科学院新建成的1 MN静重式力标准机的工作原理、机械结构和电气控制系统,对该机进行了不确定度评定和性能试验与比对旁证。试验结果表明:1 MN静重机的重复性优于2×10-5;不确定度优于2×10-5(k=3)。该机有效减小了加(卸)荷中的逆程,实现了砝码交换过程中的力值保持,实现了全自动控制的目标。

100 kN·m静重式扭矩标准装置

介绍了中国计量科学研究院研制的100 kN·m静重式扭矩标准装置。该装置采用高精度大承载的刀口支承机构,力臂采用单梁结构并配置了力臂限位保护机构,砝码加载系统采用内外圈砝码组和升降机构结合的结构形式,实现了1 kN·m~100 kN·m范围大扭矩量值的复现。理论分析和性能验证试验表明:100 kN·m扭矩装置在1 kN·m~100 kN·m范围内的重复性优于5×10^(-5),相对扩展不确定度优于1×10^(-4)(k=3)。

静重式力标准机自动控制系统的研制

根据静重式力标准机的结构特点和工作原理,采用PLC控制器和PC作为主控单元设计了一套全自动控制系统。系统包括静重式力标准机砝码加、卸过程中关键逻辑的设计以及控制系统的主要功能,利用计算机语言编译了试验软件,实现了PC与PLC之间的通信和控制。实践证明,该控制系统在以多点开关量控制为主的静重式力标准机自动化控制方面具有一定的代表性和实际应用效果。

静重式力标准机工作状态形象化全自动监控

提出和研究了静重式力标准机的工作状态监控问题,在详细分析静重式力标准机的机械结构、主要组成部件和工作要求的基础上,设计了自动监控硬件系统,提出并建立了设备工作过程实时动画显示的全自动形象化监控界面模式;运用软件技术把控制计算机与被监控设备之间的双向信息整合,建立设备需要监控的工作部件与屏幕上动画部件之间的联系,从而达到工作状态实时动画显示,鼠标点击动画部件发出控制指令的功能,试验结果表明所采用的分析方法和解决方法是可行的、正确的,软件操作直观简便,执行过程形象化,达到了满意的监控效果,特别适合于工作状态需要实时监控的大型复杂设备。

基于LabVIEW的静重式力标准机控制系统设计

针对50t静重式力标准机,设计全自动控制系统;该控制系统主要由工控机(上位机)、伺服控制器(下位机)、伺服执行机构、位置限制开关、力传感器二次仪表以及打印机等组成;其中上位机基于LabVIEW平台进行软件开发,下位机基于安川控制器自带软件MPE720进行软件开发;这种上、下位机的控制方式不仅增加了整个控制系统的可靠性,在软件开发方面还集中LabVIEW图形界面交互友好与利用下位机自带软件直接控制伺服执行机构的优点;该控制系统已经投入使用,整体性能表现良好,尤其是友好的人机交互界面受到操作人员的好评。

静重式力标准机砝码交换力平衡控制技术

静重式力标准机利用少量的砝码,进行相等力值间隔逐级加、卸荷时,需要交换砝码。当砝码进行交换时出现逆负荷现象,会对被检测力仪的示值产生影响。阐述了静重式力标准机采用的交换砝码方法是建立在利用弹性力替代砝码重力,砝码交换过程中重力与弹性力达到平衡的基本原理。提出了实现静重式力标准机砝码交换时系统达到力平衡的一种预加荷装置,经砝码交换力平衡控制的力学分析与实验验证,静重式力标准机采用预加负荷实施倒码力平衡控制的方法在理论上和技术上是可行的、有效的。

参考式扭矩标准装置与静重式扭矩标准装置的比对研究

介绍中国计量科学研究院研制的30 kN·m多功能扭矩标准装置,该装置有3个主要功能:(1)是液压扭矩扳子校准;(2)是扭矩倍增器校准功能;(3)是参考式扭矩标准机功能。介绍了一次该装置使用参考式扭矩标准机功能与静重式扭矩标准机进行的比对试验。比对结果显示在顺时针与逆时针时校准值之间的偏差均小于0. 1%,并且En值均小于1。通过比对试验验证了参考式标准装置与静重式标准装置的一致性。

静重式测力机自动控制系统

提出了一种静重式测力机自动控制系统的设计方案,弥补了传统测力机控制系统自动化程度不高、操作不便等缺点;采用STD工业总线结构、单片机、红外光电检测等技术,能自动完成加/卸荷、记录、处理数据并打印证书等过程,真正实现了全自动控制并已应用。

静重式力标准机砝码在线称量方法的研究

本文介绍了一种在线称量静重式力标准机砝码的方法,该方法通过设计一种新的静重式力标准机砝码现场称量装置,可在不拆卸砝码的情况下,完成静重式力标准机砝码的称量。

新型静重式力标准机及误差分析

本文介绍了用于称重传感器各项指标检定的新型静重式力标准机的结构特点、误差计算分析及与国家基准机比对测试结果。

静重式测力机标准装置测量结果不确定度的评定

本文对静重式测力机测量结果的不确定度进行了分析计算,最后给出测量结果的扩展不确定度。

基于位移和力值组合的静重式力标准机砝码加卸载控制方法研究

介绍了一种基于位移和力值组合的静重式力标准机砝码加卸载的控制方法,通过监测砝码的移动量和参考力传感器叠加系统的力值量,实时调整加卸载机构的加卸载速度,以实现对被检力传感器的平滑加卸载的目的。该方法有效解决了吊挂在加载过程中产生较大摆动,影响力标准机复现力值准确度的问题,同时也消除了力值过冲现象,避免了因逆程效应而导致的力传感器输出偏差。

2MN静重式力标准机吊挂系统摆动动力学分析

为研究大力值静重式力标准机吊挂系统的摆动问题,以目前国内量程最大的2 MN静重式力标准机为研究对象,基于达朗贝尔原理建立吊挂系统摆动的动力学控制方程,并采用Matlab/Simulink平台仿真分析吊挂系统在自由状态及受载状态下的摆动情况。结果表明:随着应变式力传感器球头的曲率半径增大,吊挂系统的平稳性降低;球头副中滚阻摩擦系数增大,吊挂系统平稳性提高;总质心距越小的砝码组合方式对加载稳定影响越小且测量精度越高。分析结果可为大力值静重式力标准机的减振设计及最优砝码组合加载方案寻找提供理论基础。

静重式力标准机“逆程”现象的影响及消除

本文用详实的数据说明了静重式力标准机的“逆程”现象及对传感器检测结果的影响 ,介绍了电液伺服技术解决“逆程”现象的几个关键技术问题 ,肯定了电液伺服技术是消除“逆程”

砝码摆动对静重式力标准机标准力值的影响

静重式力标准机是力仪测试中应用最普遍、准确度等级最高的力标准机,它是以砝码串的重力作为标准力值。针对力标准机工作过程中砝码串的摆动现象,分析了现象产生的原因,提出了摆动角的测量和计算方法,并对砝码串的摆动过程进行分析和计算,得出了砝码串摆动对标准力值影响量的大小。将得出的摆动影响量与标准力值的允许误差进行对比分析,给出了较为合适的判断依据。

静重式力标准机A-B-A检定法的不确定度分析方法

静重式力标准机属于实物标准,检定时用的传递标准器为非实物标准的标准测力仪。由于标准测力仪存在不稳定性、蠕变、漂移等诸多因素,检定人员即使完全按检定规程对力标准机进行操作,若操作程序不科学同样会引起非常大测量不确定度。通过分析,为静重式力标准机检定时不确定度评定估计提供一种方法。

500kN电动独立加码静重式力标准机砝码加卸驱动问题研究

论述了电动独立加码静重式力标准机的工作原理和结构特点,以所研制的500kN静重式力标准机为例,研究了独立加码方法的运动规律,推导了驱动机构的功率、速度、扭矩的计算公式。500kN静重式力标准机已在中航电测仪器股份有限公司应用运行3年,应用实践表明,所提出的独立加码技术方法是可行的和有效的。独立加码力标准机具有精度高、工作可靠、结构简单、效率极高、测力范围大、自动化程度高和成本低等诸多优点,为力基准机和标准机的发展提供了一种新的理论方法和试验依据。

电动独立加码静重式力标准机监控方法

静重式力标准机是力值计量领域迄今为止力值准确度最高的力源装置,对工况进行可靠有效的监控是保证这种复杂精密设备正常工作的必要条件。论述了电动独立加码静重式标准机的工作原理与工作特点,指出这种精密仪器达到优良性能的核心控制技术是对砝码加卸驱动机构的同步运动控制。建立了这种复杂系统相应的运动和动作控制方法,采用再现型显示与性状型显示相结合人机界面设计方法,提出以表达机器工作原理、结构组成的平面图形作为界面组成部分,以表示功能部位的图形变化表示机器工作状态,开发出操作方便且友好的人机界面,实现了机器工况的实时自动监控。实验表明,所实施的监控方法对机器的监控有效、直观、形象、可靠,使机器具有精度高、效率高、操作使用方便的优点。

静重式扭矩标准机的力臂杠杆对整机测量准确度的影响研究

分析了静重式扭矩标准机的力臂杠杆结构特点,借助有限元分析软件从力学理论上实现了对臂长变形量大小的预测,从设计环节就有效地控制变形量的允差。采用三次元精密测量机测出力臂杠杆的有效臂长,将其理论变形量大小进行融合以计算出其臂长误差,验证了该误差不足以对扭矩测量结果进行影响,从而满足相应准确度等级的扭矩标准机的技术要求。