CN108593200A - 一种连续式双量程叠加式力标准机 - Google Patents

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黄卫
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黄恒昌
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    • G—PHYSICS
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    • G01L27/002—Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
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    • G01L27/002—Calibrating, i.e. establishing true relation between transducer output value and value to be measured, zeroing, linearising or span error determination
    • G01L27/005—Apparatus for calibrating pressure sensors

Abstract

本发明涉及一种连续式双量程叠加式力标准机。其特征在于：包括大量程标准传感器（1）、传感器连接板（2）、小量程标准传感器（3）、空气弹簧（4）、油缸（5）、机架（6）、反向器（7）、移动梁（9）、标准测力仪表（10）、上位机（11）、伺服液压控制系统（12）组成。本发明的有益效果：1、可将叠加式力标准机的量程范围从（10‑100）%提高到（1‑100）%；2、本发明结构简单，生产成本低，适用范围广，易于实现批量化生产制造。

Description

一种连续式双量程叠加式力标准机
技术领域
本发明涉及一种连续式双量程叠加式力标准机，应用于对各种称重传感器、力传感器、测力仪的力学性能检测，属于力标准机领域。
背景技术
叠加式力标准机是用一个 (或组)比被检定的测力仪准确度高的标准测力仪作为标准 ，与被检测力仪串联，以液压或机械方式施加负荷的力标准机。随着力传感器和力源装置技术性能的提高，叠加式力标准机的计量性能也得到了很大的提高，由于其造价低廉且工作效率高，近年来已得到普遍认可，应用范围逐渐扩大，并成为测力、称重传感器生产的重要设备。
但由于受标准测力仪的测量范围影响（一般为满量程的10%～100%），目前叠加式力标准机量程范围普遍比其它形式的力标准机小。
目前也有在同一台叠加式力标准机上，通过更换不同量程标准传感器的方式扩大叠加式力标准机的量程范围，但是效果并不十分理想。
发明内容
针对常规叠加式力标准机量程范围小的问题，本发明目的是提供一种连续式双量程叠加式力标准机，其是一种大量程范围、生产成本低的连续式双量程叠加式力标准机。
本发明为解决其技术问题所采取的技术方案如下：
一种连续式双量程叠加式力标准机，包括大量程标准传感器、传感器连接板、小量程标准传感器、空气弹簧、油缸、机架、反向器、移动梁、标准测力仪表、上位机、伺服液压控制系统组成，大量程标准传感器的下部通过传感器连接板与小量程标准传感器上部刚性连接，小量程标准传感器的下部与空气弹簧的空气弹簧活塞相连，空气弹簧的空气弹簧缸体底部与油缸的油缸活塞相连，油缸的油缸体安装于机架上部，机架内设置移动梁，反向器与大量程标准传感器上部相连，标准测力仪表通过连接线分别与大量程标准传感器、小量程标准传感器相连接，上位机通过连接线分别与标准测力仪表、伺服液压控制系统相连，伺服液压控制系统与油缸相连。
标准传感器的配置方式为：大量程标准传感器的量程上限为力标准机量程的上限，大量程标准传感器的量程下限小于小量程标准传感器的量程上限，小量程标准传感器的量程下限为力标准机量程的下限。
在空气弹簧的作用下，当力标准机测量力值小于小量程标准传感器的量程上限时传感器连接板与油缸活塞不接触，当力标准机测量力值大于小量程标准传感器的量程上限时传感器连接板与油缸活塞接触。
所述的标准测力仪表至少具有2个以上通道，分别用于大量程标准传感器和小量程标准传感器的信号采集。
空气弹簧的输出力等于小量程标准传感器的量程上限。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明采用一套连续式标准传感切换机构将大小量程标准传感器组合在一起，可将叠加式力标准机的量程范围从（10-100）%提高到（1-100）%。
2、本发明结构简单，生产成本低，适用范围广，易于实现批量化生产制造。
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为小量程切换状态图；
图3为大量程切换状态图。
图中：1.大量程标准传感器、2.传感器连接板、3.小量程标准传感器、4.空气弹簧、4.1.空气弹簧活塞、4.2.空气弹簧缸体、5.油缸、5.1.油缸活塞、5.2.油缸体、6.机架、7.反向器、8.被测传感器、9.移动梁、10.标准测力仪表、11.上位机、12.伺服液压控制系统。
具体实施方式
一种连续式双量程叠加式力标准机，包括大量程标准传感器（1）、传感器连接板2、小量程标准传感器3、空气弹簧4、油缸5、机架6、反向器7、移动梁9、标准测力仪表10、上位机11、伺服液压控制系统12组成，大量程标准传感器1的下部通过传感器连接板2与小量程标准传感器3上部刚性连接，小量程标准传感器3的下部与空气弹簧4的空气弹簧活塞4.1相连，空气弹簧4的空气弹簧缸体4.2底部与油缸5的油缸活塞5.1相连，油缸5的油缸体5.2安装于机架6上部，机架6内设置移动梁9，反向器7与大量程标准传感器1上部相连，标准测力仪表10通过连接线分别与大量程标准传感器1、小量程标准传感器3相连接，上位机11通过连接线分别与标准测力仪表10、伺服液压控制系统12相连，伺服液压控制系统12与油缸5相连。
标准传感器的配置方式为：大量程标准传感器1的量程上限为力标准机量程的上限，大量程标准传感器1的量程下限小于小量程标准传感器3的量程上限，小量程标准传感器3的量程下限为力标准机量程的下限。
在空气弹簧4的作用下，当力标准机测量力值小于小量程标准传感器3的量程上限时传感器连接板2与油缸活塞5.1不接触，当力标准机测量力值大于小量程标准传感器3的量程上限时传感器连接板2与油缸活塞5.1接触。
所述的标准测力仪表10至少具有2个以上通道，分别用于大量程标准传感器1和小量程标准传感器3的信号采集。
空气弹簧4的输出力等于小量程标准传感器3的量程上限。
初始状态下，在空气弹簧4的作用下，传感器连接板2与油缸活塞5.1不接触。
工作时，把被测传感器8按照图1所示安装在本发明的一种连续式双量程叠加式力标准机中，用户设定被测传感器8的测力点，标准测力仪表10同步采集大量程标准传感器1和小量程标准传感器3并发送给上位机11，当测量点在小量程标准传感器3量程范围内时，目标力值以小量程标准传感器3为准，上位机11发送指令给伺服液压控制系统12，伺服液压控制系统12向油缸5送油，油缸活塞5.1上行，带动小量程标准传感器3、传感器连接板2、大量程标准传感器1、反向器7上行，被测传感器8受力，到力值达到目标力值时保持力值稳定并采集被测传感器8的信号，然后进入下一测力点。
当测力点超过小量程标准传感器3量程上限时, 空气弹簧4被压缩，传感器连接板2与油缸活塞5.1接触，此时继续加载小量程标准传感器3的受力不再增加，目标力值以大量程标准传感器1为准。

Claims (5)

1.一种连续式双量程叠加式力标准机，其特征在于：包括大量程标准传感器（1）、传感器连接板（2）、小量程标准传感器（3）、空气弹簧（4）、油缸（5）、机架（6）、反向器（7）、移动梁（9）、标准测力仪表（10）、上位机（11）、伺服液压控制系统（12）组成，大量程标准传感器（1）的下部通过传感器连接板（2）与小量程标准传感器（3）上部刚性连接，小量程标准传感器（3）的下部与空气弹簧（4）的空气弹簧活塞（4.1）相连，空气弹簧（4）的空气弹簧缸体（4.2）底部与油缸（5）的油缸活塞（5.1）相连，油缸（5）的油缸体（5.2）安装于机架（6）上部，机架（6）内设置移动梁（9），反向器（7）与大量程标准传感器（1）上部相连，标准测力仪表（10）通过连接线分别与大量程标准传感器（1）、小量程标准传感器（3）相连接，上位机（11）通过连接线分别与标准测力仪表（10）、伺服液压控制系统（12）相连，伺服液压控制系统（12）与油缸（5）相连。
2.根据权利要求1所述的一种连续式双量程叠加式力标准机，其特征在于：标准传感器的配置方式为：大量程标准传感器（1）的量程上限为力标准机量程的上限，大量程标准传感器（1）的量程下限小于小量程标准传感器（3）的量程上限，小量程标准传感器（3）的量程下限为力标准机量程的下限。
3.根据权利要求1所述的一种连续式双量程叠加式力标准机，其特征在于：在空气弹簧（4）的作用下，当力标准机测量力值小于小量程标准传感器（3）的量程上限时传感器连接板（2）与油缸活塞（5.1）不接触，当力标准机测量力值大于小量程标准传感器（3）的量程上限时传感器连接板（2）与油缸活塞（5.1）接触。
4.根据权利要求1所述的一种连续式双量程叠加式力标准机，其特征在于：所述的标准测力仪表（10）至少具有2个以上通道，分别用于大量程标准传感器（1）和小量程标准传感器（3）的信号采集。
5.根据权利要求1所述的一种连续式双量程叠加式力标准机，其特征在于：空气弹簧（4）的输出力等于小量程标准传感器（3）的量程上限。
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