专利名称：测力计量标准装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计量装置的标准装置，具体讲是设计一种测力计量标 准装置。
背景技术：
力是重要的物理量，其准确测量和控制在现代制造业、国防和工程技术中 有着广泛的应用。
在现代科学技术的发展中，制造过程的工业自动化控制及产品的高质量保 证，新型材料的机械特性的研究，水利和建筑部门的工程质量保证，现代宇航 技术中的发动机性能研究，现代武器装备的准确性和安全可靠性，舰船、飞机 及运载火箭的动力性能研究，冶金、化工、能源、造船等传统部门的技术改造 均与高准确度力值测量技术密不可分。因此用于测量力值的传感器的准确度就 非常重要。
目前，用于对传感器的准确度进行校准、校核的测力计量标准装置，都是 适用于小量程的，对于大力值的传感器，由于无法施加非常大的标准力，因此 目前对于大力值的传感器无法进行校准， 一般只是对其的小力值量程段进行校 准，再靠经验进行推断大力值量程的精度。这样校准后的传感器，其大力值范 围的精确度就很难保证。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种可以准确地施加 较大的标准力、对大力值传感器进行精确校准的测力计量标准装置。 为实现上述目的，本实用新型是通过以下的技术方案来实现的-一种测力计量标准装置，其特征在于包括大、小液压缸，在小液压缸的活 塞杆上固定砝码吊装机构，砝码安装在砝码吊装机构的下方；所述的小液压缸 通过连通管与大液压缸连通构成一个连通器，在大液压缸的活塞杆上安装有施 力机构，所述的施力机构由顶部横梁、底部横梁和两支连杆组成，在固定在装置的底座上的两个支撑柱上安装有移动平台，移动平台与支撑柱通过螺纹副连 接，在移动平台的下方设有承力平面，在施力机构的底部横梁的上表面也设有 承力平面，两承力平面相对应。
前述的测力计量标准装置，其特征在于所述的施力机构为框架结构，与移
动平台交叉布置；在施力机构顶部横梁的正下方设有承力柱，在移动平台的上 方也设有承力柱，两承力柱相对应。
前述的测力计量标准装置，其特征在于在所述的砝码的下方设有实现砝码 的加载或卸载的升降结构。
前述的测力计量标准装置，其特征在于还设有通过控制大、小液压缸的压 强来自动平衡砝码产生的压强的液压控制系统。
本实用新型的有益效果是本实用新型通过静压缸塞系统，利用帕斯卡原 理将小力值放大成标准的大力值，最大限度地避免了摩擦力的影响，能够准确 地对大力值的力传感器进行计量校准、校核、定性、定级，并为重大科研任务 服务。
图1是本实用新型的测力计量标准装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作具体的介绍。
图1是本实用新型的测力计量标准装置的结构示意图。如图所示，本实用 新型由两套静压缸塞系统和连通管构成，根据帕斯卡定律，在两个静压缸塞加 连通管组成的静压系统中，在小液压缸的活塞上作用一个较小的力，通过活塞 将其产生的压强加于液体，由密闭液体传递后，可以在大液压缸的活塞上获得 一个相当大的力。
测力计量标准装置采用静重力等压强结构，其复现力值的公式如下<formula>formula see original document page 4</formula>
式中P —压强
m,—小静压缸加载砝码质量 F —大静压缸塞产生力
g —安装地点的重力加速度
A —空气密度
A —砝码材料密度
4一小静压缸塞直径
4一大静压缸塞直径。 这就是本实用新型的测力计量标准装置的设计制造原理。 根据上述原理，本实用新型的测力计量标准装置，包括大液压缸5和小液 压缸1，在小液压缸1的活塞杆上固定砝码吊装机构2，砝码组3吊装在砝码吊 装机构2的下方。大液压缸5安装在机架8的底部，位于机架8的底座上，大 液压缸5的活塞杆上固定安装施力机构6。机架8为框架结构，在两个支撑柱上 安装移动平台7，移动平台7通过螺纹副与支撑柱连接，在移动平台7的下方设 有承力平面9。在施力机构6的底部横梁的上表面也设有承力平面9'，两个承力 平面相对应。
工作时，将传感器放在施力机构6上的承力平面9，上，下降移动平台7，使 其与传感器相接触。此时移动平台只是与传感器相接触，而并不给传感器施加 任何的力，传感器的读数仍然为零。选择适合的重量的砝码组3，吊装在砝码吊 装机构2的下方，此时，砝码组3将对活塞作用一个较小的力，通过活塞将其 产生的压强施加在液体上。由于液体是密闭的，因此，所产生的压强经密闭液 体传递后，将在大液压缸5的活塞上产生一个相当大的力，此力通过活塞杆和 施力机构6与移动平台一起作用，加在传感器上。根据所加的砝码组3的重量， 就可以感测出传感器所受到的力的大小，可以准确地校准传感器的测量准确度。 通过施加不同重量的砝码组，可以校准传感器的各个量程。
由于传感器的受力形式不一致，因此，除了上述的用两个承力平面相挤压 的方式外，本实用新型还可用拉伸的方式来校准传感器。为此，将施力机构6 加工成框架结构，包括顶部横梁、底部横梁和两支连杆，与移动平台7交叉布置，在保留下方的承力平面的同时，在施力机构顶部横梁的下方设一个承力柱
10，，在移动平台7的上方对应地设一个承力柱10。这样，在工作时，将传感器 连接在两个承力柱上，施力机构6随着活塞杆的上升而上升，两个承力柱将形 成分离的趋势，进行精确地校准传感器的量程。
另外，在砝码组3的下方设置升降结构11，来实现砝码的加载或卸载。升 降机构11安装在砝码机架12上，砝码机架12吊装在砝码吊装机构2上。此处 的升降结构11可以采用机械(如蜗轮蜗杆升降机)、气缸或液压缸的形式来实 现。
为保证本实用新型的静压缸塞系统内液体压力可控，还设有液压控制系统， 通过液压控制系统来控制大小缸的压强来自动平衡砝码产生的压强。
同时，本装置与由计算机、PLC以及各种压力、力和位移等高精度仪器仪 表和传感器组成的自动控制系统连接，实现自动控制、自动测量和自动打印数 揮报告。另外，只要增加一套旋转夹具装置，就可以实现方位传感器的多个或 任意角度的测量。
上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采取等同替换或等效变换的 方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
权利要求1、测力计量标准装置，其特征在于包括大、小液压缸，在小液压缸的活塞杆上固定砝码吊装机构，砝码安装在砝码吊装机构的下方；所述的小液压缸通过连通管与大液压缸连通构成一个连通器，在大液压缸的活塞杆上安装有施力机构，所述的施力机构由顶部横梁、底部横梁和两支连杆组成，在固定在装置的底座上的两个支撑柱上安装有移动平台，移动平台与支撑柱通过螺纹副连接，在移动平台的下方设有承力平面，在施力机构的底部横梁的上表面也设有承力平面，两承力平面相对应。
2、 根据权利要求l所述的测力计量标准装置，其特征在于所述的施力机构 为框架结构，与移动平台交叉布置；在施力机构顶部横梁的正下方设有承力柱， 在移动平台的上方也设有承力柱，两承力柱相对应。
3、 根据权利要求1或2所述的测力计量标准装置，其特征在于在所述的砝 码的下方设有实现砝码的加载或卸载的升降结构。
4、 根据权利要求1或2所述的测力计量标准装置，其特征在于还设有通过 控制大、小液压缸的压强来自动平衡砝码产生的压强的液压控制系统。
专利摘要本实用新型涉及一种测力计量标准装置，包括大、小液压缸，在小液压缸的活塞杆上固定砝码吊装机构，砝码安装在砝码吊装机构的下方；小液压缸通过连通管与大液压缸连通构成一个连通器，在大液压缸的活塞杆上安装施力机构，施力机构由顶部横梁、底部横梁和两支连杆组成，在固定在装置的底座上的两个支撑柱上安装移动平台，移动平台与支撑柱通过螺纹副连接，在移动平台的下方设承力平面，在施力机构的底部横梁的上表面也设有承力平面，两承力平面相对应。本实用新型通过静压缸塞系统，利用帕斯卡原理将小力值放大成标准的大力值，最大限度地避免了摩擦力的影响，能够准确地对大力值的力传感器进行计量校准、校核、定性、定级，并为重大科研任务服务。
文档编号G01L25/00GK201225943SQ200820041120
公开日2009年4月22日 申请日期2008年7月23日 优先权日2008年7月23日
发明者虞跃凌, 陶泽成 申请人:昆山市创新科技检测仪器有限公司;虞跃凌