CN108760015A - 一种标准机 - Google Patents

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郑培亮
孙子文
陈明华
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种标准机，包括固定设置的机架；滑动连接在所述机架上，并能够沿竖直方向滑动的水平工作台，所述水平工作台的上表面设有第一固定装置；固定在所述机架上，且位于所述水平工作台上方的第二固定装置，试件安装在所述第一固定装置和第二固定装置上；固定在所述水平工作台底部的中心吊杆，所述中心吊杆用于主砝码的加载，所述主砝码的质量为M；所述补偿砝码的质量为Δ，Δ满足：本发明设置主砝码和补偿砝码，在标准机作为称重传感器测量标准机使用时，只需要加载主砝码即可，当需要作为力标准机使用时，使用对应的补偿砝码和主砝码的组合即可，本发明有效解决了现有技术中遇到的问题。

Description

一种标准机
技术领域
本发明涉及一种标准机。
背景技术
随着传感器制造技术的发展，需要更加精确、稳定、可靠的标准机来对传感器进行检测，标准机主要依靠砝码的加载、卸载来对传感器施加力，标准机力值的范围主要由砝码质量和数量来决定。
中国专利文件(CN201444098U)公开了一种杠杆式标准机，包括主机、杠杆、加载部分、电控、计算机系统，其特征在于，所述主机中间串联有三套加力反向器，中反向器上部装有定心装置，定心装置上装有导向板，主机顶部装有滚轮，主机右侧主栓基础上装有中反相器随动机构，中反向器随动机构通过传动部件与中反向器导向板联动，所述杠杆置于主机顶部，杠杆右端连接加载部分，加载部分包括蠕变装置、加荷框架和砝码系统，蠕变装置装于加载框架上衡量右端，加荷框架的中心杆与杠杆相连，其中部安装被检传感器，砝码系统置于加荷框架下方。其通过加载不同质量和数量的砝码实现对待测传感器不同力的施加。
现有技术中的测力计至少存在以下缺陷：标准机上的砝码要么是按照质量计算的，要么是按照力计算的，缺少一种同时作为称重传感器测量标准机使用，也可作为牛顿力标准机使用的标准机。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够同时作为称重传感器测量标准机使用，也可作为牛顿力标准机使用的标准机。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种标准机，包括
固定设置的机架；
滑动连接在所述机架上，并能够沿竖直方向滑动的水平工作台，所述水平工作台的上表面设有第一固定装置；
固定在所述机架上，且位于所述水平工作台上方的第二固定装置，试件安装在所述第一固定装置和第二固定装置上；
固定在所述水平工作台底部的中心吊杆，所述中心吊杆用于主砝码的加载，所述主砝码的质量为M(单位：kg)或者N*M，其中N和M均为正整数；
其特征在于，还包括砝码补偿机构，该砝码补偿机构包括至少一个用于加载在所述中心吊杆或者所述水平工作台上的补偿砝码，所述补偿砝码的质量为Δ(单位：kg)或者N*Δ，且满足：其中g(单位:m/s2)为重力加速度。
作为本发明的进一步改进，
至少部分所述主砝码设置有通过其重心，且孔径大于所述中心吊杆外径的第一通孔，所述中心吊杆穿过所述第一通孔；
至少部分所述补充砝码设置有通过其重心，且孔径大于所述中心吊杆外径的第二通孔，所述中心吊杆穿过所述第二通孔；
用于控制所述主砝码或者补充砝码的重力是否加载在所述中心吊杆的调节装置。
作为本发明的进一步改进，还包括固定在所述水平工作台底部的辅助吊杆，所述辅助吊杆竖直设置且沿所述所述中心吊杆对称设置，所述辅助吊杆用于至少部分所述补充砝码的挂载。
作为本发明的进一步改进，所述调节装置至少设有：
固定在所述中心吊杆和/或辅助吊杆上的第一档片，所述第一档片能够限制所述第一通孔和第二通孔从中穿过，所述第一档片设置有若干个，每个所述第一档片分别对应设置在其中一个所述主砝码或者补充砝码的正下方。
作为本发明的进一步改进，所述调节装置为第一升降机构，其底部与所述主砝码或者补充砝码接触，并用于驱动其升降。
作为本发明的进一步改进，
还包括用于将相邻的主砝码或相邻的所述补充砝码串接成第一砝码组的第一连接机构，所述第一连接结构在竖直方向能够伸缩；
所述中心吊杆和/或辅助吊杆上设置有用于限制所述第一砝码组中最顶部的主砝码或者补充砝码从中穿过的第二档片；
所述第一砝码组中，最底部的所述主砝码或者补充砝码固定连接有用于驱动其升降的第二升降机构。
作为本发明的进一步改进，
还包括用于将相邻的主砝码或相邻的所述补充砝码串接成第二砝码组的第二连接机构，所述第二连接结构在竖直方向能够伸缩；
所述中心吊杆和/或辅助吊杆上设置有用于限制所述第二砝码组中最底部的主砝码或者补充砝码从中穿过的第三档片；
所述第二砝码组中，最顶部的所述主砝码或者补充砝码固定连接有用于驱动其升降的第三升降机构。
作为本发明的进一步改进，
所述机架上还固定设置有水平的上底座，所述上底座上设有容纳所述中心吊杆穿过的开口；
所述中心吊杆设有分别位于所述上底座上方和下方的第一分部和第二分部；
所述主砝码设置在所述第二分部上，所述补充砝码设置在所述第一分部上。
本发明的有益效果为，本发明设置主砝码和补偿砝码，在标准机作为称重传感器测量标准机使用时，只需要加载主砝码即可，当需要作为力标准机使用时，使用对应的补偿砝码和主砝码的组合即可，本发明有效解决了现有技术中遇到的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2为图1中补偿机构的局部放大图；
图中：2-机架；4-水平工作台；6-第一固定装置；8-第二固定装置；10-中心吊杆；11-主砝码；14-补偿砝码；16-调节装置；18-第一档片；22-第二档片；24-上底座；26-辅助吊杆。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1至2所示，本发明包括固定设置的机架2；
滑动连接在所述机架2上，并能够沿竖直方向滑动的水平工作台4，所述水平工作台4的上表面设有第一固定装置6；
固定在所述机架2上，且位于所述水平工作台4上方的第二固定装置8，试件安装在所述第一固定装置6和第二固定装置8上；
固定在所述水平工作台4底部的中心吊杆10，所述中心吊杆10用于主砝码11的加载，所述主砝码11的质量为M(单位：kg)或者N*M，其中N和M均为正整数；
其特征在于，还包括砝码补偿机构，该砝码补偿机构包括至少一个用于加载在所述中心吊杆10或者所述水平工作台4上的补偿砝码14，所述补偿砝码14的质量为Δ(单位：kg)或者N*Δ，且满足：其中g(单位:m/s2)为重力加速度。
作为本发明的进一步改进，
至少部分所述主砝码11设置有通过其重心，且孔径大于所述中心吊杆10外径的第一通孔，所述中心吊杆10穿过所述第一通孔；
至少部分所述补充砝码设置有通过其重心，且孔径大于所述中心吊杆10外径的第二通孔，所述中心吊杆10穿过所述第二通孔；
用于控制所述主砝码11或者补充砝码的重力是否加载在所述中心吊杆10的调节装置16。
作为本发明的进一步改进，还包括固定在所述水平工作台4底部的辅助吊杆26，所述辅助吊杆26竖直设置且沿所述所述中心吊杆10对称设置，所述辅助吊杆26用于至少部分所述补充砝码的挂载。
作为本发明的进一步改进，所述调节装置16至少设有：
固定在所述中心吊杆10和/或辅助吊杆26上的第一档片18，所述第一档片18能够限制所述第一通孔和第二通孔从中穿过，所述第一档片18设置有若干个，每个所述第一档片18分别对应设置在其中一个所述主砝码11或者补充砝码的正下方。
作为本发明的进一步改进，所述调节装置16为第一升降机构，其底部与所述主砝码11或者补充砝码接触，并用于驱动其升降。
作为本发明的进一步改进，
还包括用于将相邻的主砝码11或相邻的所述补充砝码串接成第一砝码组的第一连接机构，所述第一连接结构在竖直方向能够伸缩；
所述中心吊杆10和/或辅助吊杆26上设置有用于限制所述第一砝码组中最顶部的主砝码11或者补充砝码从中穿过的第二档片；
所述第一砝码组中，最底部的所述主砝码11或者补充砝码固定连接有用于驱动其升降的第二升降机构。
作为本发明的进一步改进，
还包括用于将相邻的主砝码11或相邻的所述补充砝码串接成第二砝码组的第二连接机构，所述第二连接结构在竖直方向能够伸缩；
所述中心吊杆10和/或辅助吊杆26上设置有用于限制所述第二砝码组中最底部的主砝码11或者补充砝码从中穿过的第三档片23；
所述第二砝码组中，最顶部的所述主砝码11或者补充砝码固定连接有用于驱动其升降的第三升降机构。
作为本发明的进一步改进，
所述机架2上还固定设置有水平的上底座24，所述上底座24上设有容纳所述中心吊杆10穿过的开口；
所述中心吊杆10设有分别位于所述上底座24上方和下方的第一分部和第二分部；
所述主砝码11设置在所述第二分部上，所述补充砝码设置在所述第一分部上。
本发明的具体原理：
(1)测量原理：
i.作为称重传感器测量标准机使用时，只需在中心吊杆10上加载主砝码11即可，每个主砝码11对应相应的重量，通过多个砝码叠加，实现该多数值的加载，如需加载的重量为50kg，每个主砝码11所对应重量为10kg，则需要在中心吊杆10上加载5个上述10kg的主砝码11；
ii.作为力标准机使用时，需要同时加载主砝码11和补偿砝码14，每一块补偿砝码14对应补偿一块主砝码11，补偿砝码14的质量满足公式：即10kg的主砝码11(且视为g＝9.8m/s2，实际上重力加速度的值为当地标准值)，那么补偿砝码14的当需要加载200N的力时，需要加载2块主砝码11，同时加载2块补偿砝码14，即：
(2)砝码的加载：
i.将试件加载在第一固定装置6和第二固定装置8之间，加载主砝码11时，将试件拉紧；
ii.在中心吊杆10上加载主砝码11的方法：一般情况下，通过第一升降机构将主砝码11托起，此时，主砝码11与第一档片18无接触，主砝码11的力不加载在中心吊杆10上，当第一升降机构下降时，主砝码11落在第一档片18上，主砝码11的重力加载在中心吊杆10上；
iii.在中心吊杆10上加载补偿砝码14：有部分补偿砝码14设置在中心吊杆10上，其原理与主砝码11的加载方式相同；
iv.部分补偿砝码14设置在辅助吊杆26上，并通过可伸缩的第一连接件串接成第一砝码组，辅助吊杆26上设置第二挡片，第二挡块用于限制最第一砝码组最顶部的补偿砝码14的通过，补偿砝码14加载时，通过第一砝码组底部的第二升降机构的升降运动，使通过第一连接件挂载在最顶部补偿砝码14上的其他补偿砝码14的重力加载在辅助吊杆26上，而受到第二升降机构支撑的其他补偿砝码14的重力作用在第二升价机构上，不参与配重；
v.部分补偿砝码14设置在辅助吊杆26上，并通过可伸缩的第二连接件串接成第二砝码组，辅助吊杆26上设置第三挡片，第三挡块用于限制第二砝码组最低部的砝码的通过，补偿砝码14加载时，通过第二砝码组顶部的第三升降机构的升降运动，部分补偿砝码14的重力施加在第三档片23上，参与配重，部分补偿砝码14在第三升降机构的作用下挂载在第三升降机构上，不参与配重；
vi.部分补偿砝码14设置在中心吊杆10上，其原理与主砝码11的加载方式相同。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种标准机，包括
固定设置的机架(2)；
滑动连接在所述机架(2)上，并能够沿竖直方向滑动的水平工作台(4)，所述水平工作台(4)的上表面设有第一固定装置(6)；
固定在所述机架(2)上，且位于所述水平工作台(4)上方的第二固定装置(8)，试件安装在所述第一固定装置(6)和第二固定装置(8)上；
固定在所述水平工作台(4)底部的中心吊杆(10)，所述中心吊杆(10)用于主砝码(11)的加载，所述主砝码(11)的质量为M(单位：kg)或者N*M，其中N和M均为正整数；
其特征在于，还包括砝码补偿机构，该砝码补偿机构包括至少一个用于加载在所述中心吊杆(10)或者所述水平工作台(4)上的补偿砝码(14)，所述补偿砝码(14)的质量为Δ(单位：kg)或者N*Δ，且满足：其中g(单位:m/s2)为重力加速度。
2.根据权利要求1所述的一种标准机，其特征在于，
至少部分所述主砝码(11)设置有通过其重心，且孔径大于所述中心吊杆(10)外径的第一通孔，所述中心吊杆(10)穿过所述第一通孔；
至少部分所述补充砝码(14)设置有通过其重心，且孔径大于所述中心吊杆(10)外径的第二通孔，所述中心吊杆(10)穿过所述第二通孔；
用于控制所述主砝码(11)或者补充砝码(14)的重力是否加载在所述中心吊杆(10)的调节装置(16)。
3.根据权利要求2所述的一种标准机，其特征在于，还包括固定在所述水平工作台(4)底部的辅助吊杆(26)，所述辅助吊杆(26)竖直设置且沿所述所述中心吊杆(10)对称设置，所述辅助吊杆(26)用于至少部分所述补充砝码(14)的挂载。
4.根据权利要求2所述的一种标准机，其特征在于，所述调节装置(16)至少设有：
固定在所述中心吊杆(10)和/或辅助吊杆(26)上的第一档片(18)，所述第一档片(18)能够限制所述第一通孔和第二通孔从中穿过，所述第一档片(18)设置有若干个，每个所述第一档片(18)分别对应设置在其中一个所述主砝码(11)或者补充砝码(14)的正下方。
5.根据权利要求2所述的一种标准机，其特征在于，所述调节装置(16)为第一升降机构，其底部与所述主砝码(11)或者补充砝码(14)接触，并用于驱动其升降。
6.根据权利要求2所述的一种标准机，其特征在于，
还包括用于将相邻的主砝码(11)或相邻的所述补充砝码(14)串接成第一砝码组的第一连接机构(20)，所述第一连接结构(20)在竖直方向能够伸缩；
所述中心吊杆(10)和/或辅助吊杆(26)上设置有用于限制所述第一砝码组中最顶部的主砝码(11)或者补充砝码(14)从中穿过的第二档片(22)；
所述第一砝码组中，最底部的所述主砝码(11)或者补充砝码(14)固定连接有用于驱动其升降的第二升降机构。
7.根据权利要求2所述的一种标准机，其特征在于，
还包括用于将相邻的主砝码(11)或相邻的所述补充砝码(14)串接成第二砝码组的第二连接机构(23)，所述第二连接结构(22)在竖直方向能够伸缩；
所述中心吊杆(10)和/或辅助吊杆(26)上设置有用于限制所述第二砝码组中最底部的主砝码(11)或者补充砝码(14)从中穿过的第三档片(23)；
所述第二砝码组中，最顶部的所述主砝码(11)或者补充砝码(14)固定连接有用于驱动其升降的第三升降机构。
8.根据权利要求2-7其中之一所述的一种标准机，其特征在于，
所述机架(2)上还固定设置有水平的上底座(24)，所述上底座(24)上设有容纳所述中心吊杆(10)穿过的开口；
所述中心吊杆(10)设有分别位于所述上底座(24)上方和下方的第一分部和第二分部；
所述主砝码(11)设置在所述第二分部上，所述补充砝码(14)设置在所述第一分部上。
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