多维力传感器静态标定装置的研究进展

为保证多维力传感器测量准确度,必须对该传感器进行静态标定,因此研究多维力传感器静态标定装置具有重要意义。首先,从多维力传感器静态标定需求出发,按工作原理将目前国内外主流使用的多维力传感器静态标定装置划分为静重式和叠加式这两类。然后,介绍了砝码式、杠杆式、自动式这三种静重式多维力传感器静态标定装置和液压式、龙门式、试验机式、移动平台式、电机式这五种叠加式多维力传感器静态标定装置的工作原理,对各种装置的国内外研究现状和存在不足分别进行了评述,并分析对比了各种装置的关键技术特点及优缺点。最后,从通用性、重复性、多维力模拟能力、成本效益等方面对多维力传感器静态标定装置进行了展望,指出了装置的设计和实施面临的挑战。该研究为后续多维力传感器静态标定装置的研创提供了参考。

一种静重式微型测力传感器校准装置的研究

基于微型测力传感器特殊的使用环境和结构特征,本文提出针对性的校准方案,介绍了一种静重式微型测力传感器校准装置,该装置由力值砝码、平衡力臂、框式机架、自定心夹持装置、平衡游码等组成。经测试验证,校准装置的测量范围为1N~1000N,测量不确定度不大于1×10^(-3),可对0.3级及以下等级的微型测力传感器开展量值传递,有效解决了该类型传感器的校准需求。

弹簧冲击器溯源过程中的碰撞接触力特性研究

为了提升弹簧冲击器校准装置溯源工作的测量准确度,完整评估其溯源工作中冲击端碰撞过程的能量损失,引入Newton恢复系数e,结合广义接触力模型对溯源装置的冲击端碰撞过程进行动力学建模并进行数值仿真分析。研究结果表明:考虑Newton恢复系数e时的最大接触力大于未考虑时的最大接触力,且随着Newton恢复系数e的增大,最大接触力呈现非线性增加;Newton恢复系数e对碰撞过程中的相对形变量几乎无影响;结合实验结果,当e=0.8时的仿真结果与实测值接近,相对误差约为2%。

新型全自动汽车转向参数检测仪校准装置

对汽车转向参数的标准要求以及校准规定进行分析,研制了一种新型全自动校准装置,并对检测仪进行校准。新型校准装置通过伺服电机驱动设备进行自动砝码加载,计算机自动完成加载控制,可实现对机动车转向力和转向角各个量程的全自动校准,并按照用户的设定自动完成测试。通过提高砝码的精度与编码器的精度、分辨率,可以提高该装置的校准精度。

机器人用力觉传感器校准方法研究与实践

本文通过对多分量力传感器单独校准的不足进行分析,并根据其内部单分量测量力与多分量解耦原理,研发了参考式组合同步校准装置。该装置实现了各分量独立或任意组合校准,且满足分量间耦合误差指标校准要求,已成功应用于机器人用力觉传感器校准实践。

汽车踏板力计便携式校准装置的研制

踏板力计的准确度直接关系着车辆制动系统的可靠性,影响车辆行驶的安全性。本文设计了一种便携式的汽车踏板力计校准装置,结合砝码或测力传感器,对计轴向和倾斜向进行校准。实验证明:该装置能提高力计的精度,不受场地制约,结构稳定可靠,安装方便;适用于车企和生产厂家对设备的自校;采用Solidworks软件进行结构设计及有限元分析,不仅性能达到设计要求,而且对汽车踏板力计的校准结果符合JJF 1169-2007校准规范。

一种液压拉伸器校准装置设计

液压拉伸器是一种用于螺栓紧固和拆卸的设备,具有安全性高、作业时间短的优点,广泛应用于多个领域。文章设计一种新型液压拉伸器校准装置,该装置采用模块化设计,便于携带,能够很方便地带到现场对液压拉伸器进行计量,并有效评估液压拉伸器的各项计量指标。

多分量力的测试与校准技术

文章介绍了多分量力的测试与校准技术研究现状,重点分析了二分量力传感器、三分量力传感器和六分量力传感器的基本原理和结构特点。阐述了当下多分量力测量仪器的校准工作中参考的标准方法,并说明了多分量力校准仪器的基本原理和结构特点。最后介绍了挠性连接件的结构功能特点,指出其在校准装置中的应用和作用机理,旨在为工程技术人员提供一种详细、全面、可靠的多分量力测试与校准解决方案。

考虑角度偏差的压电三维力传感器标定

为实现对压电式三维力传感器的高精度标定,在原标定模型上引入标定角度偏差因素。针对传感器转角、固定面不平与标定力源偏斜因素,开展了标定模型改进、参数获取与解耦效果分析等研究。分析传感器标定中存在的角度偏差,采用千分表与倾角仪进行测量。对未知参数过多问题,建立了合适的目标函数与约束条件,基于优化算法求解参数,实现了分离标定角度偏差的传感器标定。采用两种模型对实验数据解耦,从解耦误差均值和极值角度证明了新模型的有效性。结果表明:相比旧模型,实验数据下新模型大部分方向的解耦误差均值下降了80%左右,极值下降20%~49%。基于此分析了标定角度偏差对于传感器耦合特性的影响,得到各环节偏差引入的耦合比例,部分耦合系数中标定偏差因素占比达到70%以上。研究表明角度偏差对传感器标定的影响不可忽略,应加以控制。

大力值拉向力传感器校准装置的研制

目前,大力值拉向力传感器的校准是国内的一大难题。本文基于对力值转换的准确性、装置的安全性和安装便捷性的考量,设计了一套用于60MN叠加式力标准机的大力值拉向校准装置,将力标准机的压向力转换为拉向力,并进行计量性能测试。实验证明:测量范围(2~30)MN内,装置重复性优于0.05%。

便携式洛氏硬度计检定装置研究

针对现有洛氏硬度计检定装置的一些不足,设计了一套用于检定和校准洛氏硬度计的便携式装置。该装置体积小,重量轻,便于携带和操作,集成了力传感器、位移传感器和计时器,可实现对洛氏硬度计的加载载荷及其保持时间、测深装置及硬度示值进行同步校准。本文还测试了该装置的计量特性,并对用该装置校准洛氏硬度计的结果进行了验证。试验结果表明,该装置具有较高的精度和稳定性,能够满足洛氏硬度计的校准需求。

工作测力仪校准装置及校准方法的确认

目的是针对不同类型工作测力仪,依据检定规程进行校准时,选择不同校准装置、操作方法。方法是利用已有万能材料试验机装置,与简易检定装置相结合,便于实际操作的进行。结果是解决校准过程中的固定安装及施力问题,以及在实际操作中所遇到其他问题。结论是面对不同仪器,选用适宜校准装置、校准方法,最终完成仪器的校准工作。

车削测力仪在机标定的标定装置及标定方法

研制了一套可直接在普通车床上对电阻应变式车削测力仪进行标定的标定装置。该装置对X、Y、Z3个方向的加载均采用砝码挂载的加载方式。直接采用标准砝码作为基准，利用普通车床的卡盘、尾座等自身结构作为支撑，能确保加载时作用力的方向固定，可实现3个相互垂直方向上的精确加力。

某飞行器大攻角通气测力试验装置研制与应用

为研究模型在大攻角通气条件下的气动特性,研制专用通气测力风洞试验装置,该装置由1台六分量天平、2个波纹管及其他零件组成。波纹管实现模型的通气及气密性需求,天平实现模型的测力需求。采用ANSYS软件模拟分析了天平、波纹管的特性,获得了详细结构以及波纹管对天平干扰的理论结果,通过静态校准分别得到天平、测力装置工作公式,对比结果表明,有限元分析与实测结果一致。利用风洞试验进一步检验该测力装置的测量准确性,结果显示,该测力装置达到设计指标,满足该类型风洞试验需求。

气动助推负阶跃力校准装置研究

为了消除传递力质量块对力传感器动态校准的影响,介绍了气动助推负阶跃力校准装置的工作原理,建立了校准装置的振动模型和运动学方程,并进行了运动学和关键技术分析,实验研究表明了气动助推校准装置能够消除传递力质量块的影响,提供理想的负阶跃力信号;其重复性好,重复性误差小于2μs;建立的振动模型基本合理,减少切刀压块的质量和增加助推力能够缩短校准装置的下降沿时间;为2000kN动态力校准装置提供理论基础和设计依据。

便携式肺功能仪校准装置的研制

目的:为实现肺功能仪的质量控制和量值溯源问题,研制便携式肺功能仪校准装置。方法:该装置运用了人体呼吸的基本原理,采用微机伺服控制活塞的工作方式,向肺功能仪提供各项标准量值并完成校准。结果:该装置的主要指标达到JJF1213-2008《肺功能仪校准规范》的要求,可完成气体体积和流量的修正计算,并能提供肺活量(VC)、用力肺活量(FVC)、呼吸峰流量(PEF)等标准量值,用于肺功能仪的校准。结论:便携式肺功能校准装置能实现模拟肺的基本运动,能够对肺功能仪的多项参数进行校准,以确保该设备的质量安全。

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。

机场跑道摩擦系数测试车标定装置研究

根据摩擦车力传感器标定需要,提出一种机场跑道摩擦车标定方法.分析了摩擦车和标定系统的标定原理和标定方法,选用PC104模块作为控制核心,设计控制系统完成标定实验,针对标定装置中测力传感器的非线性问题,应用基于分段最小二乘法拟合的数据处理方法.实验结果验证了算法的有效性.

机器人六分量腕力传感器加载试验台系统误差分析

简要介绍了对机器人六分量腕力传感器进行标定的方法和装置，对目前使用的一种加载试验台的系统误差进行分析，提出了对各种误差的分析方法，导出相应的计算公式，为制定有关的产品检测标准和设计标准检测设备提供参考。

面向周向力动力系统动态力测量装置设计

针对周向动力系统动态力的测量问题,研制了一种压电式测试装置。一方面,通过模态分析、锤击法分析和运动机理分析,得出测试系统的一阶固有频率不低于200 Hz;另一方面,通过对测试装置进行静态性能标定,得到测试装置的非线性误差(低于1.08%)、重复性(低于1.25%)、相间干扰(低于3%)。实验结果表明:压电测试系统主要性能指标良好,满足测试精度要求。