專(zhuān)利名稱(chēng):新型彈性元件數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及測(cè)力計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域,是一種主要用于標(biāo)定力傳感器、檢定二等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)、硬度計(jì)和試驗(yàn)機(jī)的力值,也可用來(lái)測(cè)量其他形式的力值,還可用于力敏感器和稱(chēng)重的新型彈性元件數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。
公知的高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,如光學(xué)式標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,彈性元件為橢園形,測(cè)量方式采用光學(xué)讀數(shù)顯微鏡,這種橢園型光學(xué)式標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀彈性元件應(yīng)變位移量較小,測(cè)量精度較低,而且光學(xué)讀數(shù)顯微鏡式的測(cè)量方式速度慢,存在人為的讀數(shù)誤差,測(cè)量結(jié)果為位移長(zhǎng)度值(mm),需經(jīng)過(guò)換算才能得到力值(N)。
本實(shí)用新型的目的在于按JJG144-91《標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀》檢定規(guī)程、提供一種精度高,示值準(zhǔn)、速度快,而且直接由數(shù)字顯示力值并能與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及結(jié)果打印的新型彈性元件數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。
本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣實(shí)現(xiàn)的如附圖所示,它采用包括彈性元件(3)和光柵位移傳感器(4)等組成。本實(shí)用新型特殊處在于彈性元件(3)為蝶形,它由上下和左右兩對(duì)4個(gè)對(duì)稱(chēng)向心彎曲的弓形彈簧連結(jié)構(gòu)成,中心軸為力軸、拉力或壓力均可使用,比公知的橢園形彈性元或公知的其他形狀的彈性元件具有更好的計(jì)量學(xué)特性,如應(yīng)變位移大,在名義載荷作用下的應(yīng)變位移超過(guò)5mm,測(cè)量精度高。此外測(cè)量方式采用分辯率為0.1μm的高精度光柵位移傳感器,測(cè)量精度高、示值準(zhǔn)、速度快,而測(cè)量結(jié)果無(wú)需換算直接顯示力值(N)。光柵位移傳感器數(shù)顯箱后面設(shè)有計(jì)算機(jī)接口,如果需要可與計(jì)算機(jī)連接、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及結(jié)果打印。
附圖描述了本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例。
參照
圖1,新型彈性元件數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀由壓蓋(1)、鋼球(2)、彈性元件(3)、光柵位移傳感器(4)、表架(5)、底座(6)及數(shù)顯箱(7)等組成。本實(shí)用新型的特點(diǎn)是彈性元件(3)為蝶形,它由上下和左右兩對(duì)4個(gè)對(duì)稱(chēng)的向心彎曲的弓形彈簧所構(gòu)成。上下弓形彈簧中心設(shè)有主軸、即力軸、主軸的上下端部各有螺紋或銷(xiāo)孔、用以連接拉頭作拉向使用。主軸的上端面有球凹、用以安裝鋼球(2)和壓蓋(1),以便作壓向使用。彈性元件的中心軸內(nèi)還有帶止口的軸孔,用以安裝測(cè)量裝置。彈性元件(3)中心按測(cè)量裝置的形狀加工成園孔、方孔或其他形狀的孔。上下向心彎曲的弓形彈簧的外緣與左右向心彎曲弓形彈簧的外緣形成的X形4條間隙和中心孔相通,構(gòu)成位移空間,形成封閉的蝶形彈性元件(3)。光柵位移傳感器(4)由表架(5)夾緊,固定在彈性元件(3)中心孔下部的中心軸上,光柵位移傳感器(4),置于中心孔中,光柵位移傳感器(4)的觸頭,與中心孔上部相接觸。當(dāng)彈性元件(3)受力后中心孔產(chǎn)生應(yīng)變位移,其應(yīng)變位移的大小與力成正比例,并由光柵位移傳感器(4)測(cè)得,光柵位移傳感器(4)將所測(cè)得數(shù)值輸入數(shù)顯箱(7),進(jìn)行處理后,直接顯示力值。如有必要可與計(jì)算機(jī)連接進(jìn)行其他數(shù)據(jù)處理和結(jié)果打印。
由于新型彈性元件(3)在名義載荷作用下的位移超過(guò)5mm,而用于測(cè)量的光柵位移傳感器(4)的分辯率為0.1μm,因此測(cè)量的準(zhǔn)確度優(yōu)于±0.05%,完全滿(mǎn)足JJGl44-91《標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀》檢定規(guī)程中的技術(shù)要求。
改變蝶形彈性元件中弓形彈簧的厚度、寬度或長(zhǎng)度,可以獲得不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。
采用蝶形彈性元件,使用其他精度的測(cè)量裝置,如百分表等,還可制成0.3和0.5級(jí)等不同級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀。
蝶形彈性元件還可用于力敏感器。
權(quán)利要求1.一種用于力值計(jì)量或稱(chēng)重的新型彈性元件數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,其特點(diǎn)是彈性元件為蝶形,整個(gè)彈性元件分上下和左右兩對(duì)4個(gè)對(duì)稱(chēng)向心彎曲的弓形彈簧構(gòu)成,上下弓形彈簧中心設(shè)有主(力)軸,主(力)軸的上下端部各有螺紋或銷(xiāo)孔,主(力)軸的上端面設(shè)有球凹或球凸,中心軸內(nèi)有帶止口的軸孔。彈性元件中心按測(cè)量裝置加工成園孔、方孔或其他形狀的孔,上下向心彎曲的彈簧外緣與左右向心彎曲的弓形彈簧的外緣形成X形4條間隙和中心孔相通,構(gòu)成位移空間,形成封閉的蝶形彈性元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型彈性元件制成的數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀,其特征還在于測(cè)量方式采用光柵位移傳感器、測(cè)量結(jié)果由數(shù)字直接顯示力值。
專(zhuān)利摘要新型彈性元件數(shù)顯式高準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀屬測(cè)力計(jì)量技術(shù)領(lǐng)域,主要用于標(biāo)定力傳感器、檢定二等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力機(jī)、硬度計(jì)和試驗(yàn)機(jī)的力值,也可測(cè)量其他形式的力值,還可用于稱(chēng)重。其特點(diǎn)是彈性元件為蝶形,比公知的彈性元件具有更好的計(jì)量學(xué)特性,如應(yīng)變位移大、彈性滯后小、測(cè)量準(zhǔn)確度高及使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)量方式采用高分辨率光柵位移傳感器、測(cè)量精度高、示值準(zhǔn)、速度快、直接顯示力值,并可與計(jì)算機(jī)連接,進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及結(jié)果打印。
文檔編號(hào)G01L1/04GK2296527SQ9624641
公開(kāi)日1998年11月4日 申請(qǐng)日期1996年12月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月28日
發(fā)明者練鋼 申請(qǐng)人:練鋼