CN2305665Y - 高精度垂直轴微力矩标定仪 - Google Patents

Abstract

一种高精度垂直轴微力矩标定仪,联接在支架上的安装板上设有与加荷转换杠杆相联的横向弹簧片和竖向弹簧片,加荷转换杠杆的一端通过砝码挂钩联接有可放置砝码的砝码盘、另一端设有平衡配重、下端联接有将与被标定仪器的垂直测量轴相联的传力件,在安装板上还设有加荷转换杠杆保护装置和砝码保护盒,在支架下设有水平调整装置。它具有结构简单、操作简便、精度高等优点,可用于垂直轴微力矩测试仪的标定。

Description

高精度垂直轴微力矩标定仪

本实用新型属于测量转矩、功、机械功率、机械效率的一般计量技术领域，具体涉及到旋转输送式测力计。

对于垂直轴微力矩测试仪的标定，目前尚无标定仪器，沿用的方法使该测试仪的垂直轴置于水平状态下，使用水平标定的方法，用标准砝码进行标定，水平轴标定之后的数据换算成垂直轴标定的数据，精度降低 $\frac{1}{3}~\frac{1}{2},$ 由于标定和使用不在同一状态下进行，采用这种方法所标定垂直轴微力矩测试仪的精度是不可靠的。

本实用新型的目的在于为垂直轴微力矩测试仪提供一种结构简单、精度高、操作方便的垂直轴微力矩标定仪。

为达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：固定在支架上的安装板上设有横向弹簧片和竖向弹簧片，横向弹簧片和竖向弹簧片分别与能将垂直力转换成水平力的加荷转换杠杆联接，加荷转换杠杆的一端通过砝码挂钩联接有可放置砝码的砝码盘、另一端设置有平衡配重、下端联接有可与被标定仪器的垂直测量轴相联的传力件，在安装板上还设有加荷转换杠杆保护装置、安装在砝码挂钩和磕码盘以及砝码外围的砝码保护盒，在支架的下部还设有水平调整装置。

本实用新型的横向弹簧片与竖向弹簧片在不同的平面内互相垂直。本实用新型的加荷转换杠杆为在同一平面内相联且互相垂直的横向杠杆和竖向杠杆。横向杠杆的一端通过砝码挂钩联接有可放置砝码的砝码盘、另一端设置有平衡配重，横向杠杆的平衡配重一侧与横向弹簧片联接，竖向杠杆的下端与传力件的一端联接，竖向杠杆与传力件联接的一侧与竖向弹簧片联接。

本实用新型的传力件为细丝。

本实用新型对垂直轴微力矩测试仪进行标定时，不需要将垂直轴微力矩测试仪水平放置标定，可对该测试仪直接进行标定，它具有结简单、操作简便、精度高等优点。本实用新型的主要技术指标为：测量范围在0～0．5μNm(Nm为牛顿米)的不确定度为1％；测量范围在0～5μNm的不确定度为5‰；测量范围在0～20μNm的不确定度为2‰。本实用新型经过较长时间的使用，证明它可对垂直轴微力矩测试仪进行标定。

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。

在图1中，本实用新型的支架1由上支板1-1、下支板1-2、三根立柱1-3联接构成，三根立柱1-3螺纹联接在上支板1-1与下支板1-2之间。在支架1的上支板1-1上用螺纹紧固联接件固定联接有联接板2，安装板3用螺纹紧固联接件固定联接在联接板2上，本实施例的安装板3为圆形。在安装板3中心线的左侧上方用螺纹紧固联接件固定联接有竖向弹簧片固定块22、下方用螺纹紧固联接件固定联接有横向弹簧片固定块21，用螺纹紧固联接件将竖向弹簧片5的上端固定在竖向弹簧片固定块22上、将横向弹簧片6的左端固定在横向弹簧片固定块21上，横向弹簧片6与竖向弹簧片5在不同平面内互相垂直，横向弹簧片6和竖向弹簧片5起支承作用。

本实施例的加荷转换杠杆7是由连为一体的横向杠杆7-1和竖向杠杆7-2构成，横向杠杆7-1和竖向杠杆7-2在同一平面内互相垂直。横向弹簧片6的右端用螺纹紧固联接件与横向杠杆7-1的右侧联接，竖向弹簧片5的下端用螺纹紧固联接件与竖向杠杆7-2的下侧联接。本实用新型采用互相垂直的横向弹簧片6和竖向弹簧片5作为加荷转换杠杆7的支承，横向弹簧片6和竖向弹簧片5的摩擦力矩极小，使得本实用新型所标定的数据具有较高的精确度。在横向杠杆7-1的左端联接有砝码挂钩19，砝码挂钩19下挂有砝码盘18，标定时，砝码盘18上可放置砝码17，在横向杠杆7-1的右端放置有平衡配重块8，平衡配重块8用于平衡本实用新型在不标定时、即砝码盘18上不放置砝码17时平衡加荷转换杠杆7的重力力矩，当平衡配重块8的重力力矩与加荷转换杠杆7的重力力矩相平衡时，竖向杠杆7-2的上端正好对准安装板3上所刻的平衡零位基准线4。竖向杠杆7-2的下端与传力件的一端联接，本实施例的传力件采用细丝16，具体地选用尼龙丝，也可选用其它细丝，细丝16的另一端将与被标定的垂直轴微力矩测试仪的垂直测量轴15相联。本实用新型对垂直轴微力矩测试仪进行标定时，根据被标定垂直轴微力矩测试仪的测量范围确定标定力矩范围，由具体标定的力矩计算出砝码的质量。操作者将砝码17放在砝码盘18上，在砝码17的重力作用下，横向杠杆7-1的左端向下移动、右端向上移动，竖向杠杆7-2的下端逆时针转动，加荷转换杠杆7将砝码17的垂直方向的重力转换成细丝16对垂直轴微力矩测试仪的垂直测量轴15水平方向的作用力，垂直轴微力矩测试仪的垂直测量轴15所受的力矩为 $\frac{\mathrm{ar}}{b}\mathrm{mg}$ 式中m为砝码17的质量，g为重力加速度，r为垂直轴微力矩测试仪的垂直测量轴15的半径， $\frac{a}{b}$ 为加荷转换杠杆7的横向杠杆7-1与竖向杠杆7-2的长度比。

平衡后，垂直轴微力矩测试仪的垂直测量轴15所受的力矩即为标定的力矩。

在安装板3的左边安装有砝码保护盒20，砝码保护盒20套装在砝码挂钩19和砝码盘18的外部，用于保护砝码挂钩19和砝码盘18以及砝码17。

在安装板3下方安装有加荷转换杠杆保护装置，本实施例的加荷转换杠杆保护装置由保护叉9、滑块套10、滑块11、连杆12、曲柄13联接构成，曲柄13的一端和滑块套10用螺纹联接件联接在安装板3上，滑块11安装在滑块套10内可上下移动，连杆12的上端用螺纹紧固联接件与滑块11的侧面联接、下端与曲柄13的另一端联接，滑块11的顶端与保护叉9螺纹联接。当需要本实用新型进行标定时，操作者可转动曲柄13，使滑块11从滑块套10内向下移动到滑块套10内的下端，保护叉9向下移动，保护叉9的顶端与加荷转换杠杆7的横向杠杆7-1脱开，可用本实用新型进行标定。当不需要本实用新型进行标定时，操作者可转动曲柄13，使滑块11从滑块套10内向上移动到滑块套10内的上端，保护叉9向上移动，保护叉9的顶端将加荷转换杠杆7的横向杠杆7-1向上托起，横向杠杆7-1不会因受其它力而上下摆动，以至于损坏，起到保护作用。

在支架1的下支板1-2上还安装有三个底脚调整螺钉14，底脚调整螺钉14为水平调整装置的一个实施例。采用本实用新型对垂直轴微力矩测试仪进行标定时，将本实用新型放置在垂直轴微力矩测试仪的上表面，用三个底脚调整螺钉14调整本实用新型处于水平位置，然后再按照操作程序对垂直轴微力矩测试仪进行标定。

还可根据上述原理设计出另外一种具体结构的高精度垂直轴微力矩标定仪。

Claims (3)

1．一种高精度垂直轴微力矩标定仪，其特征在于：固定在支架[1]上的安装板[3]上设有横向弹簧片[6]和竖向弹簧片[5]，横向弹簧片[6]和竖向弹簧片[5]分别与能将垂直力转换成水平力的加荷转换杠杆[7]联接，加荷转换杠杆[7]的一端通过砝码挂钩[19]联接有可放置砝码[17]的砝码盘[18]、另一端设置有平衡配重[8]、下端联接有可与被标定仪器的垂直测量轴[15]相联的传力件，在安装板[3]上还设有加荷转换杠杆保护装置、安装在砝码挂钩[19]和磕码盘[18]以及砝码[17]外围的砝码保护盒[18]，在支架[1]的下部还设有水平调整装置。

2．按照权利要求1所述的高精度垂直轴微力矩标定仪，其特征在于：所说的横向弹簧片[6]与竖向弹簧片[5]在不同的平面内互相垂直；所说的加荷转换杠杆[7]为在同一平面内相联且互相垂直的横向杠杆[7-1]和竖向杠杆[7-2]；横向杠杆[7-1]的一端通过砝码挂钩[19]联接有可放置砝码[17]的砝码盘[18]、另一端设置有平衡配重[8]，横向杠杆[7-1]的平衡配重[8]一侧与横向弹簧片[6]联接，竖向杠杆[7-2]的下端与传力件的一端联接，竖向杠杆[7-2]与传力件联接的一侧与竖向弹簧片[5]联接。

3．按照权利要求1或2所述的高精度垂直轴微力矩标定仪，其特征在于：所说的传力件为细丝[16]。

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