專利名稱：測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種計量裝置的標(biāo)準(zhǔn)裝置，具體講是設(shè)計一種測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置。
背景技術(shù)：
力是重要的物理量，其準(zhǔn)確測量和控制在現(xiàn)代制造業(yè)、國防和工程技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用。
在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中，制造過程的工業(yè)自動化控制及產(chǎn)品的高質(zhì)量保證，新型材料的機械特性的研究，水利和建筑部門的工程質(zhì)量保證，現(xiàn)代宇航技術(shù)中的發(fā)動機性能研究，現(xiàn)代武器裝備的準(zhǔn)確性和安全可靠性，艦船、飛機及運載火箭的動力性能研究，冶金、化工、能源、造船等傳統(tǒng)部門的技術(shù)改造均與高準(zhǔn)確度力值測量技術(shù)密不可分。因此用于測量力值的傳感器的準(zhǔn)確度就非常重要。
目前，用于對傳感器的準(zhǔn)確度進行校準(zhǔn)、校核的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，都是適用于小量程的，對于大力值的傳感器，由于無法施加非常大的標(biāo)準(zhǔn)力，因此目前對于大力值的傳感器無法進行校準(zhǔn)， 一般只是對其的小力值量程段進行校準(zhǔn)，再靠經(jīng)驗進行推斷大力值量程的精度。這樣校準(zhǔn)后的傳感器，其大力值范圍的精確度就很難保證。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種可以準(zhǔn)確地施加較大的標(biāo)準(zhǔn)力、對大力值傳感器進行精確校準(zhǔn)的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于包括大、小液壓缸，在小液壓缸的活塞桿上固定砝碼吊裝機構(gòu)，砝碼安裝在砝碼吊裝機構(gòu)的下方；所述的小液壓缸通過連通管與大液壓缸連通構(gòu)成一個連通器，在大液壓缸的活塞桿上安裝有施力機構(gòu)，所述的施力機構(gòu)由頂部橫梁、底部橫梁和兩支連桿組成，在固定在裝置的底座上的兩個支撐柱上安裝有移動平臺，移動平臺與支撐柱通過螺紋副連 接，在移動平臺的下方設(shè)有承力平面，在施力機構(gòu)的底部橫梁的上表面也設(shè)有 承力平面，兩承力平面相對應(yīng)。
前述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述的施力機構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，與移
動平臺交叉布置；在施力機構(gòu)頂部橫梁的正下方設(shè)有承力柱，在移動平臺的上 方也設(shè)有承力柱，兩承力柱相對應(yīng)。
前述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于在所述的砝碼的下方設(shè)有實現(xiàn)砝碼 的加載或卸載的升降結(jié)構(gòu)。
前述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于還設(shè)有通過控制大、小液壓缸的壓 強來自動平衡砝碼產(chǎn)生的壓強的液壓控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過靜壓缸塞系統(tǒng)，利用帕斯卡原理將小力 值放大成標(biāo)準(zhǔn)的大力值，最大限度地避免了摩擦力的影響，能夠準(zhǔn)確地對大力 值的力傳感器進行計量校準(zhǔn)、校核、定性、定級，并為重大科研任務(wù)服務(wù)。


圖1是本發(fā)明的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作具體的介紹。
圖1是本發(fā)明的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本發(fā)明由兩 套靜壓缸塞系統(tǒng)和連通管構(gòu)成，根據(jù)帕斯卡定律，在兩個靜壓缸塞加連通管組 成的靜壓系統(tǒng)中，在小液壓缸的活塞上作用一個較小的力，通過活塞將其產(chǎn)生 的壓強加于液體，由密閉液體傳遞后，可以在大液壓缸的活塞上獲得一個相當(dāng) 大的力。
測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置采用靜重力等壓強結(jié)構(gòu)，其復(fù)現(xiàn)力值的公式如下
式中-
P —壓強m7 —小靜壓缸加載砝碼質(zhì)量
F —大靜壓缸塞產(chǎn)生力
g —安裝地點的重力加速度 A —空氣密度 A —砝碼材料密度 d—小靜壓缸塞直徑 &一大靜壓缸塞直徑。 這就是本發(fā)明的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計制造原理。
根據(jù)上述原理，本發(fā)明的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括大液壓缸5和小液壓缸1， 在小液壓缸1的活塞桿上固定砝碼吊裝機構(gòu)2，砝碼組3吊裝在砝碼吊裝機構(gòu)2 的下方。大液壓缸5安裝在機架8的底部，位于機架8的底座上，大液壓缸5 的活塞桿上固定安裝施力機構(gòu)6。機架8為框架結(jié)構(gòu)，在兩個支撐柱上安裝移動 平臺7，移動平臺7通過螺紋副與支撐柱連接，在移動平臺7的下方設(shè)有承力平 面9。在施力機構(gòu)6的底部橫梁的上表面也設(shè)有承力平面9，，兩個承力平面相對 應(yīng)。
工作時，將傳感器放在施力機構(gòu)6上的承力平面9'上，下降移動平臺7，使 其與傳感器相接觸。此時移動平臺只是與傳感器相接觸，而并不給傳感器施加 任何的力，傳感器的讀數(shù)仍然為零。選擇適合的重量的砝碼組3，吊裝在砝碼吊 裝機構(gòu)2的下方，此時，砝碼組3將對活塞作用一個較小的力，通過活塞將其 產(chǎn)生的壓強施加在液體上。由于液體是密閉的，因此，所產(chǎn)生的壓強經(jīng)密閉液 體傳遞后，將在大液壓缸5的活塞上產(chǎn)生一個相當(dāng)大的力，Jl力通過活塞桿和 施力機構(gòu)6與移動平臺一起作用，加在傳感器上。根據(jù)所加的砝碼組3的重量， 就可以感測出傳感器所受到的力的大小，可以準(zhǔn)確地校準(zhǔn)傳感器的測量準(zhǔn)確度。 通過施加不同重量的砝碼組，可以校準(zhǔn)傳感器的各個量程。
由于傳感器的受力形式不一致，因此，除了上述的用兩個承力平面相擠壓 的方式外，本發(fā)明還可用拉伸的方式來校準(zhǔn)傳感器。為此，將施力機構(gòu)6加工 成框架結(jié)構(gòu)，包括頂部橫梁、底部橫梁和兩支連桿，與移動平臺7交叉布置， 在保留下方的承力平面的同時，在施力機構(gòu)頂部橫梁的下方設(shè)一個承力柱10'，在移動平臺7的上方對應(yīng)地設(shè)一個承力柱10。這樣，在工作時，將傳感器連接 在兩個承力柱上，施力機構(gòu)6隨著活塞桿的上升而上升，兩個承力柱將形成分 離的趨勢，進行精確地校準(zhǔn)傳感器的量程。
另外，在砝碼組3的下方設(shè)置升降結(jié)構(gòu)11，來實現(xiàn)砝碼的加載或卸載。升 降機構(gòu)11安裝在砝碼機架12上，砝碼機架12吊裝在砝碼吊裝機構(gòu)2上。此處 的升降結(jié)構(gòu)11可以采用機械(如蝸輪蝸桿升降機)、氣缸或液壓缸的形式來實 現(xiàn)。
為保證本發(fā)明的靜壓缸塞系統(tǒng)內(nèi)液體壓力可控，還設(shè)有液壓控制系統(tǒng)，通 過液壓控制系統(tǒng)來控制大小缸的壓強來自動平衡砝碼產(chǎn)生的壓強。
同時，本裝置與由計算機、PLC以及各種壓力、力和位移等高精度儀器儀 表和傳感器組成的自動控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)自動控制、自動測量和自動打印數(shù) 據(jù)報告。另外，只要增加一套旋轉(zhuǎn)夾具裝置，就可以實現(xiàn)方位傳感器的多個或 任意角度的測量。
上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采取等同替換或等效變換的方式 所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于包括大、小液壓缸，在小液壓缸的活塞桿上固定砝碼吊裝機構(gòu)，砝碼安裝在砝碼吊裝機構(gòu)的下方；所述的小液壓缸通過連通管與大液壓缸連通構(gòu)成一個連通器，在大液壓缸的活塞桿上安裝有施力機構(gòu)，所述的施力機構(gòu)由頂部橫梁、底部橫梁和兩支連桿組成，在固定在裝置的底座上的兩個支撐柱上安裝有移動平臺，移動平臺與支撐柱通過螺紋副連接，在移動平臺的下方設(shè)有承力平面，在施力機構(gòu)的底部橫梁的上表面也設(shè)有承力平面，兩承力平面相對應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述的施力機構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，與移動平臺交叉布置；在施力機構(gòu)頂部橫梁的正下方設(shè)有承力柱，在移動平臺的上方也設(shè)有承力柱，兩承力柱相對應(yīng)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于在所述的砝碼的下方設(shè)有實現(xiàn)砝碼的加載或卸載的升降結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于還設(shè)有通過控制大、小液壓缸的壓強來自動平衡砝碼產(chǎn)生的壓強的液壓控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，包括大、小液壓缸，在小液壓缸的活塞桿上固定砝碼吊裝機構(gòu)，砝碼安裝在砝碼吊裝機構(gòu)的下方；小液壓缸通過連通管與大液壓缸連通構(gòu)成一個連通器，在大液壓缸的活塞桿上安裝施力機構(gòu)，施力機構(gòu)由頂部橫梁、底部橫梁和兩支連桿組成，在固定在裝置的底座上的兩個支撐柱上安裝移動平臺，移動平臺與支撐柱通過螺紋副連接，在移動平臺的下方設(shè)承力平面，在施力機構(gòu)的底部橫梁的上表面也設(shè)有承力平面，兩承力平面相對應(yīng)。本發(fā)明通過靜壓缸塞系統(tǒng)，利用帕斯卡原理將小力值放大成標(biāo)準(zhǔn)的大力值，最大限度地避免了摩擦力的影響，能夠準(zhǔn)確地對大力值的力傳感器進行計量校準(zhǔn)、校核、定性、定級，并為重大科研任務(wù)服務(wù)。
文檔編號G01L25/00GK101458142SQ20081023441
公開日2009年6月17日 申請日期2008年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月13日
發(fā)明者陶澤成 申請人:陶澤成