力标准机量值复现形式的差异对比对结果的影响

该文阐述了在国家A类比对《力标准机中小力值计量比对2020-A-05》比对过程及结果评价中主导实验室提出力标准机量值复现形式的差异对比对结果的影响。以两种试验方法及程序分析不同力标准机量值复现形式比对结果相对扩展不确定度,说明传递标准在力标准机上测量结果的复现性除了与力传感器的旋转效应的特性有关,还与力标准机力的引入方式和工作状态等有关。主导实验室通过对比对试验结果的分析量化力标准机量值复现形式差异带来的寄生分量及在该分量作用下的比对试验程序及评价方法,以确保获得稳定和准确的比对试验数据。

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。

静重式力标准机控制系统的设计

介绍了1MN静重式力标准机控制系统的设计。在系统中,采用PC机为上位机进行监控,通过接口电路实现与下位机的通信,达到发送指令,接受反馈信号的目的。下位机使用西门子公司S7-200可编程控制器和MCS-51单片机,一方面接收上位机发出的控制指令,实现对现场动作的控制,另一方面,将设备的状态信息及时返回到上位机,实现真正意义上的实时控制。

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。

力标准机独立加码与逆程交换研究

静重式力标准机在施加递增或递减负荷过程中,当砝码进行逆程交换时会出现逆负荷现象。为此,提出了力标准机独立加码的概念与方法,建立并讨论了独立加码方法的驱动方式、砝码加卸过程的运动规律、加卸过程中吊挂受力变化、加载稳定性和工作效率问题。研究了通过少量砝码的合理组合与交换,实现多力级等力值间隔加载的技术方法。当砝码进行逆程交换时,为减小以至消除逆负荷现象进行了理论分析和实验验证。结果表明,提出的方法是可行的和有效的,为力基、标准机的技术发展和提高提供了一种新的理论方法和试验依据,对力值计量检测技术的进步具有重要意义。

力标准机加载过程砝码倒换控制方法

从理论上分析了静重式力标准机加载过程的砝码倒换的力学原理。得出力值控制精度和速度取决于执行装置的控制性能的结论。据此建立了控制模型,研究了其中的控制问题,并进行了倒码实验。结果表明,对砝码倒换的力学原理的理论分析和基于此的控制模型是正确、有效的,利用该模型控制倒码造成的力值波动不大于2%。

力值计量标准现状及研究进展

在对比分析国际上各类力标准机计量性能的基础上,阐述了我国力值计量标准的研究现状及应用关键技术的先进性。提出并研制了基于静重式力标准机"独立加码"的技术与方法,解决了力标准机砝码逆程交换带来的负荷波动性过大的问题,为进一步研究砝码逆程交换产生的"逆负荷现象"提供了一种有效的技术方法。提出并研制了利用机械传动加载方式的叠加式力标准机,力传感器分组并联延伸力值的试验方法,以及力标准机参考标准量值溯源的方法,对研究建立新的大力值计量标准,具有参考和借鉴意义。

叠加式力标准机的长期稳定性与准确度

针对叠加式力标准机的准确度评价,重点研究了参考标准长期稳定性与力标准机准确度的关系,强调了对长期稳定性的考核必须在力值数据未经修正的前提下进行。分别采用直接法与间接法对3MN叠加机进行了考核,结果表明其长期稳定性优于±0.02%,力值扩展不确定度优于0.03%(k=2)。讨论了准确度优于0.03级的叠加机的量值溯源问题,指出了用直接法溯源到1MN静重式力基准机的可行性和优点,对于我国大力值计量体系的发展具有重要意义。

变臂比杠杆式精密力源技术问题研究

提出了变臂比杠杆式精密力源技术及其装置的问题，论述了通过改变和精确控制固定质量砝码沿杠杆臂长方向的位置达到准确施加力值的目的这一力源技术方法，研究了这种力源的误差来源与控制、工作效率、经济成本及结构实现等问题。据此建立了变臂比杠杆式精密力源技术理论基础。

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。

10kN静重式力标准装置

介绍了10 kN静重式力标准装置的组成、结构及工作原理。采用小平衡杠杆使初负荷为零,采用不锈钢砝码使力值长期稳定性好,采用可编程控制器及上下位机控制方式,既可手动控制,也可自动控制,详细分析了装置复现的力值不确定度。

双杠杆式标准力源技术方法研究

提出了一种变臂比双杠杆原理的加载方法,该方法安放试件后无需配平,加载系统由主、辅两套杠杆系统组成,主杠杆利用变臂比原理施加载荷,而由辅助杠杆实现杠杆系统的初始平衡。将系统对力的大小和加载速度控制转变为位移的精密控制,可获得较宽的力值范围、较小的力值误差和高的加载工作效率。阐述了这种方法的基本原理,并做了误差分析。对所研制的1MN变臂比双杠杆式力标准机进行了检验,给出了试验数据和检验结果。力值准确度可以达到0.01%。

军队基本医疗设备集团采购协议供货模式的探讨

目的:探讨军队医疗机构基本医疗设备采购管理环节的信息化,研究为提高医院设备管理效率和水平、节约管理成本以及实现采购的规范化而建立基本医疗设备集团采购协议供货模式。方法:对目前军队基本医疗设备招标采购现状进行分析和优化,采用采购管理等环节系统化管理流程,实现信息化所需要的各个要素。结果:从成本和后期使用操作及维护保养显示,基本医疗设备集团采购可以集中采购量,相比各医疗机构单独采购节省资金约10%~15%。结论:军队基本医疗设备采用集团采购协议供货模式可以节约大量的人力和物力,同时减轻各医疗机构的工作压力;军队集团内同类基本医疗设备标准化,利于后期设备的检修和维护,有效保证人机结合力,对提升管理效率和水平起到重要的作用。

叠加式力标准机控制系统设计

设计了一种新型叠加式力标准机的控制系统。运用可视化编程技术和运动控制技术,构建了基于LabVIEW的伺服电机控制系统。在控制系统中,采用模糊控制的方法,利用位置误差和位置误差的变化作为模糊控制的输入、输出控制伺服电机转动的脉冲信号。系统控制面板由具有友好界面的LabVIEW编程实现。最后对控制系统进行了应用试验,试验表明,这种控制系统具有控制灵活、操作方便等特点,能够满足0.03级叠加式力标准机控制系统的要求。

力标准机控制系统改进的设计

针对航天院所现有力标准机存在设备陈旧、操作复杂、自动化程度低、维修频繁且困难等诸多问题,为提高力标准机的力值计量效率、检测精度以及设备的可靠性,在对力标准机进行简单介绍的基础上,改进设计了杠杆式力标准机EEI-6的主控制电路、检测电路、控制箱电路、显示电路和控制部分的机械结构,以及EEI-6控制系统的软件算法、提出了改进力标准机的一种技术方案。经过改造的杠杆式力标准机能够完成自动加/卸荷、杠杆自动平衡调节等力值测量过程。鉴定结果表明改进达到了设计指标。

3MN叠加式力标准机的研制

运用"平面二次包络环面蜗杆传动"原理,研制一种"轴向可调隙蜗轮蜗杆传动副",将它应用到机械力源动力传动的伺服电机减速机构中,驱动精密滚珠丝杠上的动横梁来完成对参考力传感器的粗加载。运用物理学中的"逆压电效应"原理,采用压电陶瓷材料和专门的工艺方法制作成的力传感器微变形补偿装置—压电陶瓷力发生装置,并将它应用到机械力源的精加载闭环控制中,实现了大载荷下参考传感器微小力值变化的精确控制。研制最大负荷为3MN的叠加式力标准机。

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。

液压式力标准机的计算机控制改造

本文通过液压式力标准机的技术改造 ,介绍一种以工业级PC机为核心的计算机自动控制系统 ,可以实现力值计量的自动化 ,降低操作人员的劳动强度 ,提高力值计量的准确性和可靠性 ;

一种新型液压控制系统及其应用研究

介绍了一种新型液压控制系统及其应用。该系统通过差动流量细分技术、电机转速特性适配技术和恒渗漏技术的应用,克服了常见液压控制系统存在的油泵在低转速下压力波动较大、伺服电机在低转速下运行不平稳、油缸压力难以保持等技术难点。使用该液压系统研制的叠加式力标准机,力值重复性达到0.015%。这对采用液压控制系统研制标准力源有积极的借鉴意义。

集成AFM测头的纳米测量机用于台阶高度的评价

利用纳米测量机(NMM)和原子力显微镜(AFM)实现了高精度的台阶高度评价,该系统的测量范围可以达到25 mm×25 mm×5 mm。文中描述了NMM和AFM的工作原理,说明了NMM的高精度定位性能,系统利用NMM实现x、y方向的扫描,AFM测头只是作为零点传感器,通过将AFM的悬臂梁反馈控制信号引入到NMM的数字信号控制器中,NMM实现在z方向的辅助测量,这种测量模式减小了AFM的PZT扫描器固有特性对测量的影响。根据ISO 5436—1:2000的评价方法对经过标定的台阶高度进行评价,14次测量的标准偏差为0.52 nm。