程中容易出現(xiàn)過沖現(xiàn)象、加載精度不高等問題。
[0046]優(yōu)選的，所述試臺(tái)的兩側(cè)分別設(shè)置有一根立柱，所述試臺(tái)的正上方套設(shè)有連接兩根立柱的高度可調(diào)節(jié)橫梁，所述垂直油缸設(shè)置于所述高度可調(diào)節(jié)橫梁上。具體的，兩根立柱和高度可調(diào)節(jié)橫梁形成門式結(jié)構(gòu)，，通過加工保證和安裝調(diào)試比較容易實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)裝置施力軸線與被校傳感器受力軸線一致。一實(shí)施例中，10kN雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置主體機(jī)架采用成熟的柱式框架結(jié)構(gòu)，主體由高度可調(diào)節(jié)橫梁、兩根立柱、試臺(tái)和機(jī)座構(gòu)成；高度可調(diào)節(jié)橫梁、試臺(tái)及傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部件采用優(yōu)質(zhì)材料鑄(鍛)造而成、內(nèi)應(yīng)力采用人工時(shí)效處理及精密加工制造；主體機(jī)架的關(guān)鍵尺寸設(shè)計(jì)、加工工藝、熱處理工藝、加工精度及裝配性能，由具備專業(yè)大型試驗(yàn)設(shè)備工廠制造，保證校準(zhǔn)裝置的主體在10kN額定載荷作用下具有足夠的剛度和穩(wěn)定的性能。
[0047]優(yōu)選的，所述第一油泵和第二油泵采用獨(dú)立的液壓動(dòng)力站(液壓伺服單元和油源)為液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力源，例如可采用日本NACHI高壓內(nèi)嚙合齒輪泵，電機(jī)、伺服閥、減壓閥、順序閥、溢流閥、單向閥、油管、接頭、油缸活塞桿以及活塞密封等主要部件應(yīng)采用進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，確保液壓系統(tǒng)無泄漏、低發(fā)熱量、低噪音。應(yīng)有電子溫度計(jì)顯示油溫，油溫過高時(shí)報(bào)警并開啟風(fēng)冷裝置降低油溫。油箱具有液位計(jì)顯示油箱的油位。
[0048]優(yōu)選的，如圖6所示，所述全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器采用DTC-350全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器，DTC-350是基于DSP技術(shù)的全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器，具有全數(shù)字閉環(huán)控制、多通道采集等功能，用于伺服系統(tǒng)的控制。DTC - 350測(cè)控芯片選用TI公司的DSP。該芯片具有40MIPS計(jì)算能力，32位定點(diǎn)，集矢量控制、位置捕獲、A/D轉(zhuǎn)換等多項(xiàng)外設(shè)功能于一體，是高端工控領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛的一款DSP，也特別適合應(yīng)用在測(cè)力設(shè)備控制與測(cè)量上。全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器具有快速加力和精密加力的能力，能夠自動(dòng)控制機(jī)器完成各級(jí)負(fù)荷的加、卸負(fù)荷循環(huán)檢定，能夠做到長(zhǎng)時(shí)間力值穩(wěn)定，符合JJG734-2001《力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢定規(guī)程》。
[0049]優(yōu)選的，所述主油缸和加力油缸的活塞尾端分別安裝有隨動(dòng)補(bǔ)償環(huán)，不僅起到活塞運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向作用，而且能夠保護(hù)主密封在惡劣情況下不至受到損傷；主油缸和加力油缸主密封采用特殊材料以減小與缸壁間的靜摩擦。主油缸由加力10kN(垂直方向)和50kN (水平方向)的活塞、油缸組成，油缸的行程在200mm以內(nèi)，用來給被檢傳感器施加力或空間的微量調(diào)整。加力油缸由約1kN的活塞、油缸組成，用來給被檢傳感器施加給定力值的左右和微量控制；另外可采用寬頻伺服加載系統(tǒng)，一套機(jī)構(gòu)可以完成粗加載、精加載，調(diào)節(jié)和穩(wěn)定加力油缸活塞位移量最大可達(dá)到3-4納米，調(diào)節(jié)范圍為1-40K，即活塞最大位移量可為最小位移量的40000倍，活塞移動(dòng)量沒有限制，可以滿足各種不同變形量傳感器校準(zhǔn)需要。
[0050]微機(jī)系統(tǒng)可采用自適應(yīng)PID控制算法自動(dòng)控制，系統(tǒng)空載時(shí)，用位移傳感器反饋信號(hào)控制(即位移閉環(huán))，系統(tǒng)受力后，用力傳感器反饋信號(hào)控制(即力閉環(huán))。微機(jī)系統(tǒng)具有加載控制功能，可以按照J(rèn)JG391-2009《力傳感器檢定規(guī)程》、JJG144-2007《標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀檢定規(guī)程》以及JJF (軍工)20-2012《多分量測(cè)力儀校準(zhǔn)規(guī)范》的檢定校準(zhǔn)要求自動(dòng)加載并可實(shí)時(shí)顯示加載過程的曲線(力-時(shí)間曲線)。一方案中采用0.03級(jí)標(biāo)準(zhǔn)力傳感器，校準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度等級(jí)為0.1級(jí)。設(shè)備供電要求為:220V±10%，其他無特殊要求。
[0051]本實(shí)用新型針對(duì)當(dāng)前在多維力傳感器校準(zhǔn)中存在的量程有限(如采用砝碼加載的裝置)、準(zhǔn)確度低、力值控制精度低、功能不全(單力源校準(zhǔn)裝置)或者是造價(jià)極其昂貴等問題，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完整，其不僅測(cè)量范圍較寬、準(zhǔn)確度較高，力值加載控制精度高，而且造價(jià)低廉。
[0052]本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對(duì)于實(shí)施例公開的系統(tǒng)而言，由于與實(shí)施例公開的方法相對(duì)應(yīng)，所以描述的比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0053]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包括這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，包括: 試臺(tái)； 設(shè)置于試臺(tái)上的轉(zhuǎn)接板，用于放置被校傳感器； 設(shè)置于轉(zhuǎn)接板正上方的垂直油缸，設(shè)置于所述垂直油缸上的標(biāo)準(zhǔn)力傳感器和第一位移傳感器，與所述垂直油缸連接的第一油泵，與所述第一油泵連接的第一伺服電機(jī)，與所述第一伺服電機(jī)連接的第一伺服控制器，與所述第一伺服控制器連接的微機(jī)系統(tǒng)； 設(shè)置于轉(zhuǎn)接板一側(cè)的水平油缸，設(shè)置于所述水平油缸上的第二位移傳感器，與所述水平油缸連接的第二油泵，與所述第二油泵連接的第二伺服電機(jī)，與所述第二伺服電機(jī)連接的第二伺服控制器，所述第二伺服控制器還與所述微機(jī)系統(tǒng)連接，與所述水平油缸連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)； 分別與所述標(biāo)準(zhǔn)力傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器和微機(jī)系統(tǒng)連接的全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器。
2.如權(quán)利要求1所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述垂直油缸和水平油缸分別包括主油缸和加力油缸。
3.如權(quán)利要求2所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述主油缸和加力油缸的活塞尾端分別安裝有隨動(dòng)補(bǔ)償環(huán)。
4.如權(quán)利要求2所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述主油缸由10kN或50kN的活塞、油缸組成，油缸的行程在200mm以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求2所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述加力油缸由1kN的活塞、油缸組成。
6.如權(quán)利要求1所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述試臺(tái)的兩側(cè)分別設(shè)置有一根立柱，所述試臺(tái)的正上方套設(shè)有連接兩根立柱的高度可調(diào)節(jié)橫梁，所述垂直油缸設(shè)置于所述高度可調(diào)節(jié)橫梁上。
7.如權(quán)利要求1所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述第一油泵和第二油泵采用日本NACHI高壓內(nèi)嚙合齒輪泵。
8.如權(quán)利要求1所述的雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，其特征在于，所述全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器采用DTC-350全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種雙力源疊加式多維力傳感器校準(zhǔn)裝置，包括：試臺(tái)；設(shè)置于試臺(tái)上的轉(zhuǎn)接板；設(shè)置于轉(zhuǎn)接板正上方的垂直油缸，設(shè)置于所述垂直油缸上的標(biāo)準(zhǔn)力傳感器和第一位移傳感器，第一油泵，第一伺服電機(jī)，第一伺服控制器，與第一伺服控制器連接的微機(jī)系統(tǒng)；設(shè)置于轉(zhuǎn)接板一側(cè)的水平油缸，設(shè)置于所述水平油缸上的第二位移傳感器，第二油泵，第二伺服電機(jī)，第二伺服控制器，第二伺服控制器還與微機(jī)系統(tǒng)連接，與水平油缸連接的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；分別與標(biāo)準(zhǔn)力傳感器、第一位移傳感器、第二位移傳感器和微機(jī)系統(tǒng)連接的全數(shù)字閉環(huán)控制與測(cè)量控制器。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能完整，其不僅測(cè)量范圍較寬、準(zhǔn)確度較高，力值加載控制精度高，而且造價(jià)低廉。
【IPC分類】G01L25-00
【公開號(hào)】CN204389102
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420770925
【發(fā)明人】羅曉平, 仲想生, 倪博
【申請(qǐng)人】上海精密計(jì)量測(cè)試研究所
【公開日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月10日