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：
本實用新型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(jī)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(jī)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(jī) 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(jìn)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(jìn)行校準(zhǔn)， 一般只是對其的小力值量程段進(jìn)行校 準(zhǔn)，再靠經(jīng)驗進(jìn)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。
實用新型內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型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(jìn)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，本實用新型是通過以下的技術(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(jī)構(gòu)，砝碼安裝在砝碼吊裝機(jī)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(jī)構(gòu)，所述的施力機(jī)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(jī)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(jī)構(gòu)為框架結(jié)構(gòu)，與移
動平臺交叉布置；在施力機(jī)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(qiáng)來自動平衡砝碼產(chǎn)生的壓強(qiáng)的液壓控制系統(tǒng)。
本實用新型的有益效果是本實用新型通過靜壓缸塞系統(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(jìn)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是本實用新型的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作具體的介紹。
圖1是本實用新型的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，本實用 新型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(qiáng)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(qiáng)結(jié)構(gòu)，其復(fù)現(xiàn)力值的公式如下<formula>formula see original document page 4</formula>
式中P —壓強(qiáng)
m,—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
4一小靜壓缸塞直徑
4一大靜壓缸塞直徑。 這就是本實用新型的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的設(shè)計制造原理。 根據(jù)上述原理，本實用新型的測力計量標(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(jī)構(gòu)2，砝碼組3吊裝在砝碼吊 裝機(jī)構(gòu)2的下方。大液壓缸5安裝在機(jī)架8的底部，位于機(jī)架8的底座上，大 液壓缸5的活塞桿上固定安裝施力機(jī)構(gòu)6。機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(qiáng)施加在液體上。由于液體是密閉的，因此，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)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，此力通過活塞桿和 施力機(jī)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，本實用新型還可用拉伸的方式來校準(zhǔn)傳感器。為此，將施力機(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)11安裝在砝碼機(jī)架12上，砝碼機(jī)架12吊裝在砝碼吊裝機(jī)構(gòu)2上。此處 的升降結(jié)構(gòu)11可以采用機(jī)械(如蝸輪蝸桿升降機(jī))、氣缸或液壓缸的形式來實 現(xiàn)。
為保證本實用新型的靜壓缸塞系統(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(qiáng)來自動平衡砝碼產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
同時，本裝置與由計算機(jī)、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) 揮報告。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實用新型，凡采取等同替換或等效變換的 方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實用新型的保護(hù)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(jī)構(gòu)，砝碼安裝在砝碼吊裝機(jī)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(jī)構(gòu)，所述的施力機(jī)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(jī)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l所述的測力計量標(biāo)準(zhǔn)裝置，其特征在于所述的施力機(jī)構(gòu) 為框架結(jié)構(gòu)，與移動平臺交叉布置；在施力機(jī)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(qiáng)來自動平衡砝碼產(chǎn)生的壓強(qiáng)的液壓控制系統(tǒng)。
專利摘要本實用新型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(jī)構(gòu)，砝碼安裝在砝碼吊裝機(jī)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(jī)構(gòu)，施力機(jī)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(jī)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)。本實用新型通過靜壓缸塞系統(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(jìn)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G01L25/00GK201225943SQ200820041120
公開日2009年4月22日 申請日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月23日
發(fā)明者虞躍凌, 陶澤成 申請人:昆山市創(chuàng)新科技檢測儀器有限公司;虞躍凌