CN107702849B - 一种高低温条件下力传感器校准装置 - Google Patents

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Abstract

一种高低温条件下力传感器校准装置，包括力发生装置机架、力发生装置移动横梁、力发生装置加载平台、力发生装置加载油缸，其共同组成力发生装置，其中力发生装置加载油缸位于力发生装置机架中下部，且能带动加载平台上下运动；力发生装置移动横梁位于力发生装置机架中上部，上反力架与力发生装置移动横梁连接，上反力架为中空的正方体结构，上拉杆从上反力架的底面穿进上反力架中，并通过上锁紧螺母将上拉杆固定，且在反力架与上锁紧螺母之间安装上陶瓷隔热垫，高低温发生装置为对开式长方体结构，被校准力传感器位于高低温发生装置中，上拉杆穿进高低温发生装置，且上拉杆下端与被校准力传感器连接。

Description

一种高低温条件下力传感器校准装置
技术领域
本发明属于传感器校准领域，具体涉及一种高低温条件下力传感器校准装置。
背景技术
力传感器是感受力信号并转换成与其成一定关系的电信号输出的机电转换装置。它在现代工业、航空航天等领域应用极为广泛。在弹(箭)研制中，力传感器用于测量发动机系统及伺服系统等关键部位的力值参数，为分析和评价其性能并进行有效控制提供重要的数据支持。近年来随着航天技术的不断进步，人们对太空的探索更加深入，对力传感器的使用与计量提出了更高的要求，需要承受超高温、低温、烧灼、腐蚀、真空、水下等复杂并极其恶劣的环境，其中高低温环境是最常见的情况。目前，国内的力标准机或力传感器校准装置仅适用于于常温环境下完成对力传感器的计量工作，工作过程中对环境的温度和湿度提出了很高的要求。一些力传感器生产厂家和计量检测机构，虽然开展了一些力传感器温度特性的研究工作，但温度仅局限在±40℃范围内，而且未形成标准计量规范。一般而言，所有材料的力学性能都将随着外界温度的变化而发生变化，因此，力传感器在高低温环境下的输出特性如线性度、重复性、滞后特性、灵敏度等参数将会发生很大的变化，力传感器现有的计量手段在高低温条件下已不再适用。所以，迫切需要开展力传感器在高低温条件下校准技术研究，研制一种高低温条件下力传感器校准装置，解决力传感器在高低温条件下量值溯源问题，一方面可为液体火箭发动机、航天试验用力传感器提供更可靠的计量保障，另一方面为研制耐高低温力传感器奠定基础。
发明内容
本发明的目的在于通过研制一种高低温条件下力传感器校准装置，解决力传感器在高低温条件下量值溯源问题，一方面可为液体火箭发动机、航天试验用力传感器提供更可靠的计量保障，另一方面为研制耐高低温力传感器奠定基础。
本发明的技术方案如下：一种高低温条件下力传感器校准装置，包括力发生装置机架、力发生装置移动横梁、力发生装置加载平台、力发生装置加载油缸，其共同组成力发生装置，其中力发生装置加载油缸位于力发生装置机架中下部，且能带动加载平台上下运动；力发生装置移动横梁位于力发生装置机架中上部，上反力架与力发生装置移动横梁连接，上反力架为中空的正方体结构，上拉杆从上反力架的底面穿进上反力架中，并通过上锁紧螺母将上拉杆固定，且在反力架与上锁紧螺母之间安装上陶瓷隔热垫，高低温发生装置为对开式长方体结构，被校准力传感器位于高低温发生装置中，上拉杆穿进高低温发生装置，且上拉杆下端与被校准力传感器连接，而下拉杆上端与被校准力传感器连接，并穿出高低温发生装置，再穿入下反力架中，下反力架为中空的正方体结构，下拉杆下端固定在下反力架中；在高低温发生装置的上下端分别有上水冷环与下水冷环，且上拉杆与下拉杆分别穿过上水冷环与下水冷环。
高低温发生装置下端设置有升降支撑，带动高低温发生装置上下运动。
下拉杆下端通过下锁紧螺母固定在下反力架中。
在下反力架与下锁紧螺母之间安装下陶瓷隔热垫。
本发明的显著效果在于：高低温发生装置设计为对开式，便于被校准力传感器的安装与拆卸，且装置下端设计由轮子和可伸缩螺杆方便高低温发生装的移动和高度调整。连接工装设计时充分考虑热传导对被校准力传感器的试验温度和力发生装置复现的标准力值产生影响，校准装置连接工装设计有陶瓷隔热垫及水冷环
附图说明
图1为本发明所述的高低温条件下力传感器校准装置示意图
图2为本发明所述的高低温条件下力传感器校准装置压向校准示意图
图中：1-力发生装置移动横梁；2-上反力架；3-上锁紧螺母；4-上陶瓷隔热垫；5-上水冷环；6-高低温发生装置；7-上拉杆；8-被校准力传感器；9-下拉杆；10-下水冷环；11-下陶瓷隔热垫；12-下锁紧螺母；13-下反力架；14-力发生装置加载平台；15-力发生装置加载油缸；16-力发生装置机架
具体实施方式
一种高低温条件下力传感器校准装置，包括力发生装置机架16、力发生装置移动横梁1、力发生装置加载平台14、力发生装置加载油缸15，其共同组成力发生装置，其中力发生装置加载油缸15位于力发生装置机架16中下部，且能带动加载平台14上下运动；力发生装置移动横梁1位于力发生装置机架16中上部，上反力架2与力发生装置移动横梁1连接，上反力架2为中空的正方体结构，上拉杆7从上反力架2的底面穿进上反力架2中，并通过上锁紧螺母3将上拉杆7固定，且在反力架2与上锁紧螺母3之间安装上陶瓷隔热垫4，高低温发生装置6为对开式长方体结构，被校准力传感器8位于高低温发生装置6中，上拉杆7穿进高低温发生装置6，且上拉杆7下端与被校准力传感器8连接，而下拉杆9上端与被校准力传感器8连接，并穿出高低温发生装置6，再穿入下反力架13中，下反力架13为中空的正方体结构，下拉杆9下端通过下锁紧螺母12固定在下反力架13中，且在下反力架13与下锁紧螺母12之间安装下陶瓷隔热垫11。
在高低温发生装置6的上下端分别有上水冷环5与下水冷环10，且上拉杆7与下拉杆9分别穿过上水冷环5与下水冷环10。
高低温发生装置6下端设置有升降支撑，带动高低温发生装置6上下运动。

Claims (1)

1.一种高低温条件下力传感器校准装置，其特征在于：包括力发生装置机架(16)、力发生装置移动横梁(1)、力发生装置加载平台(14)、力发生装置加载油缸(15)，其共同组成力发生装置，其中力发生装置加载油缸(15)位于力发生装置机架(16)中下部，且能带动加载平台(14)上下运动；力发生装置移动横梁(1)位于力发生装置机架(16)中上部，上反力架(2)与力发生装置移动横梁(1)连接，上反力架(2)为中空的正方体结构，上拉杆(7)从上反力架(2)的底面穿进上反力架(2)中，并通过上锁紧螺母(3)将上拉杆(7)固定，且在反力架(2)与上锁紧螺母(3)之间安装上陶瓷隔热垫(4)，高低温发生装置(6)为对开式长方体结构，被校准力传感器(8)位于高低温发生装置(6)中，上拉杆(7)穿进高低温发生装置(6)，且上拉杆(7)下端与被校准力传感器(8)连接，而下拉杆(9)上端与被校准力传感器(8)连接，并穿出高低温发生装置(6)，再穿入下反力架(13)中，下反力架(13)为中空的正方体结构，下拉杆(9)下端固定在下反力架(13)中；在高低温发生装置(6)的上下端分别有上水冷环(5)与下水冷环(10)，且上拉杆(7)与下拉杆(9)分别穿过上水冷环(5)与下水冷环(10)；
高低温发生装置(6)下端设置有升降支撑，带动高低温发生装置(6)上下运动；
下拉杆(9)下端通过下锁紧螺母(12)固定在下反力架(13)中；
在下反力架(13)与下锁紧螺母(12)之间安装下陶瓷隔热垫(11)。
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可调低温环境下压力传感器校准装置实现.《火箭推进》.2016,第42卷(第4期),全文. *

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