多分量力的测试与校准技术介绍

介绍了与多分量力测试和校准技术相关的基本概念以及发展现状,分析了多种多分量力传感器和多分量测力仪的基本原理和结构特点,同时介绍了目前多分量力测量仪器的校准工作中可参考执行的标准文件及其编写思路。文中还说明了多种多分量力校准装置的结构特点和应用情况。     

挠性连接件在多分量力校准装置中的应用

主要对挠性连接件的结构功能特点进行了介绍,说明了挠性连接件在多分量力组合校准装置中的应用和作用机理。多分量力组合校准装置和被校传感器受力后产生的变形必然会引起装置和被校传感器相对位置的变化,从而影响多分量力的准确度,挠性连接件的作用主要是克服这一影响。同时,本文还对装置中采用的挠性连接件的技术设计、应用效果以及试验验证情况进行了介绍及分析。     

二分量力校准装置的改造实现

介绍了一种二分量力校准装置,对二分量校准装置的加载系统、控制系统和采集系统进行了详细说明,并对二分量校准装置的不确定度进行了试验验证。     

分压强质谱计校准装置的研制

分压强质谱计校准装置用于质谱计的校准,本介绍了分压强质谱计校准装置的结构,工作原理及分压强测量方法,并给出了分压强的不确定分析。     

微量摩阻天平旋转加载校准装置研制

为实现对微量摩阻天平/MEMS摩阻传感器进行静态校准研究,并且需要能够模拟高超声速风洞试验环境压力,建立微量摩阻天平旋转加载校准装置,对该校准装置的总体方案、旋转加载台体系统、真空系统和测控系统等进行研究。首先,提出基于离心力等效原理和真空箱体内单轴旋转加载方法的校准装置研制方案,开展旋转加载校准原理和校准装置总体方案研究。然后,分别对单轴旋转加载台体系统、模拟不同风洞试验环境压力的真空系统、旋转加载台体和真空箱体的磁流体动态密封以及专用的测控系统等方案进行详细设计。最后,完成校准装置研制,对该校准装置进行技术指标检测,并对研制的MEMS摩阻传感器样机开展校准应用。结果表明:微量摩阻旋转加载校准装置的速率范围在0.01～3 600°/s连续可调,速率精度优于0.01°/s,真空度20～5 000 Pa精密可测可控;静校的MEMS摩阻传感器样机输出稳定、回零好,测量范围均为0～100 Pa,分辨率为0.1 Pa,重复性精度和线性度优于1%。该校准装置速率精度高、稳定性好,校准过程中真空箱体的真空度可在30 min内达到20 Pa并得到很好保持,满足微量摩阻天平/MEMS摩阻传感器静态校准需求。     

专用锥度校准装置的结构设计

介绍了<专用锥度校准装置>的结构设计,通过对重要变形部件--立柱和上顶尖支架进行有限元分析,并结合各项误差的分析计算,改进了设计结果,使关键部件的刚度值满足了系统整体设计要求.     

分压力质谱计校准装置的不确定度分析

介绍了分压力质谱计校准装置的结构，工作原理及分压力测量方法，对分压力测量和灵敏度校准的不确定度进行了分析。     

呼吸机检测仪校准装置的研发

近年来,呼吸机检测仪已逐渐随呼吸机的使用量不断增加而增加,由于我国目前对其校准的方式比较复杂,因此,为提供有效的量值溯源,需有效地研制出一台多参数集成的呼吸机检测仪校准装置。本文研制了一套呼吸机检测仪校准装置,保证了量值准确可靠,可实现医院对其质量的有效监测与质量控制,从而保证治疗效果。     

便携式分压力质谱计校准装置的性能测试研究

文章对新研制的便携式分压力质谱计校准装置的部分性能进行了测试。采用参考电离真空计测量了装置的极限真空度;对于流导值在10^-2 m³/s的圆孔型抽气流导元件,通过精确测量其直径和厚度的尺寸,采用公式计算得到分子流条件下的流导值;对于孔径在微米量级的进气流导元件,采用定容衰减压力的方法通过实验测量确定其流导值;采用同一真空计分别测量抽气流导元件两端的气体压力获得返流比。测试研究结果表明：装置的极限真空度为4.8×10^-7 Pa,抽气流导元件对N2的流导值为1.37×10^-2 m³/s,对N₂的返流比为0.193,两个进气流导元件对N₂的流导值分别为3.81×10^-6 m³/s、4.50×10^-8 m³/s,综合分析可得装置对N₂的校准范围为(4×10^-1～5×10^-6)Pa。     

一种液压式拉、压力输出器具校准装置的研究

介绍了一种液压式拉、压力输出器具校准装置,利用牛顿第三定律的基本原理,研究并设计了新型校准装置对液压拉伸器和液压千斤顶进行校准,通过与其它计量机构校准数据或出厂对照表数据的对比,以及对实验结果的分析,表明该校准装置具有很好的准确性和可靠性,能够利用该装置实现对液压拉伸器和液压千斤顶的校准。同时还可以通过更换校准装置内的标准测力仪扩展装置的测量范围,具有很好的市场应用和推广价值。     

正弦力校准装置研制

针对现有正弦力校准装置量程无法完全满足动态力校准需求的现状,为了扩展正弦力校准范围,降低动态力的测量不确定度,研制了（2.5～250）kN正弦力校准装置,旨在解决我国动态力溯源体系不完善的问题,并为建立高精度正弦力标准奠定基础。     

2000t力传感器自动加载检定装置的研制

力传感器是能将力信号转换成电信号的器件或装置,在各行业中应用广泛。本文介绍一套2000t力传感器自动加载检定装置的研制方案和设计思路,检定装置的准确度等级为0.3级,可对1.0级及以下等级力传感器进行量值传递。检定装置能实现自动加载与记录功能,具有操作简便、控制精度高、运行可靠、稳定性好等特点,对开展力传感器的计量工作有极大的推动作用和现实意义。     

压电式力传感器连续加载的校准方法

针对压电式力传感器连续加载的校准方法进行初步探索。使用高精度应变式力传感器作为标准力传感器,在叠加式力标准装置上对压电式力传感器施加类似三角波式的连续载荷,利用数据采集系统采集标准力传感器和被校压电式力传感器的输出,记录整个加载过程,对输出曲线进行分析处理。提出了在连续加载曲线上选择校准点的方法,通过实验数据验证该校准方法的可行性,并对影响校准结果的各种因素进行了初步的分析。     

基于伺服驱动的离心式动态力校准装置

为提高准静态环境使用的力传感器校准精度,研制了基于伺服驱动的离心式动态力校准装置。该装置利用直驱伺服电机驱动和控制质量块做离心运动,通过去轴承设计的动力传动机构输出量值可控的动态力;建立了动力学模型并得到了实验验证;进行了测量重复性和动态响应性能实验研究。实验结果表明,校准装置在中高转速下测量重复性优于1%,能在0.242s内加速到额定转速500r/min,且输出力值可达到3.8kN。     

无线压力采集仪校准装置研究

无线压力采集仪使用环境温度与常规测量仪表存在较大差异。为解决无线压力采集仪在不同温度下的压力校准需求,设计了无线压力采集仪校准装置。该装置采用了三段控温的干式恒温炉以及自动压力调节,实现了各温度下的压力自动校准。试验结果表明:该装置功能及测量不确定度满足现有无线压力采集仪的校准对装置的要求,可应用于无线压力采集仪的校准。     

直升机旋翼气动试验测力天平原位校准技术

研究了直升机旋翼气动试验测力天平原位校准技术。针对安装于直升机全尺寸旋翼试验塔顶部的机械式多分量气动力测量天平的测量原理和结构特点,确定了基于力叠加原理的组合加载原位校准方法。依其原理研制了原位校准装置,介绍了装置的关键机械结构设计,及基于自适应协同算法的控制系统;研制了高精度微小形变测量系统并评估校准误差;通过旋翼试验塔现场的原位校准试验对校准装置性能进行了验证。结果表明:各力素的原位相对校准不确定度均优于0.1%(k=2),被校系统各分力的相对线性度均优于1%。通过原位校准可获得新的天平工作公式。     

带惯性力修正的循环力校准方法研究

疲劳试验设备对试样施加的力值,在静态和动态时的准确度不一致。本文通过建立疲劳试验设备的物理振动模型,得出循环力的误差主要是由传感器与试样间的参振质量的惯性力引入的;推导出了惯性力对循环力幅值的影响量模型,经过对惯性力影响量的修正,最终实现了疲劳试验设备的显示力值与试样的实际受力值一致的目的。采用加速度法、刚度/位移法修正方式,建立带惯性力修正的循环力校准系统,通过比对试验和数据分析,得到了两种修正方法(加速度法、刚度/位移法)以及两种校准方法(传感器法、校准棒法)之间的结果差异小于1%,验证了惯性力修正模型的有效性。     

测力刀柄系统标定技术研究

测力刀柄系统可实时监测切削过程的轴向力和扭矩的变化,为测试自主设计的测力刀柄系统的使用性能,设计并研制了一套标定辅助工装,搭建了标定实验平台,完成了静、动态标定实验.采用逐级加、卸载法,确定了测力刀柄系统的线性度、重复性和滞后性等静态特性指标;通过脉冲激励法获得了测力刀柄系统的固有频率、阻尼比和最大工作频率等动态特性指...     

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、Z 3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。