簡易測力傳感器的標定裝置制造方法
【專利摘要】一種簡易測力傳感器的標定裝置，屬于力學測試【技術領域】。其特征在于：包括底座（12）、定位豎桿（9）、支撐豎桿（11）、第二承載橫桿（6）、第一承載豎桿（5）、橫長杠桿（3）、傳感器固定頭（1）、砝碼掛鉤（4）；上述砝碼掛鉤（4）固定在橫長杠桿（3）的右端，傳感器固定頭（1）固定在橫長杠桿（3）上，上述橫長杠桿（3）的右端到傳感器固定頭（1）的距離為L1，左端到傳感器固定頭（1）的距離為L2，其中L1大于L2。本實用新型利用的是杠桿原理，結構設計簡單、易操作，可以方便準確的標定大量程力傳感器。
【專利說明】 簡易測力傳感器的標定裝置
所屬【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種單向拉伸試驗機簡易測力傳感器的標定裝置。屬于力學測試【技術領域】。
【背景技術】
[0002]單向拉伸試驗機是測量材料力學性能的常用設備，包括測量材料的彈性模量、屈服強度、抗拉強度、延伸率等，為了準確的得到材料的這些力學參數，高精度的單向拉伸試驗機傳感器非常重要，而高精度的傳感器的使用有賴于對其準確、方便的標定。傳感器測量使用中的誤差包括隨機誤差和系統誤差，隨機誤差主要由內部信號處理電路、量化誤差、夕卜界干擾等因素引起；系統誤差主要由標定系統的標定精度所決定。要準確測量，首先必須要保證在標定時，作用力能穩定的施加在傳感器上，且盡量減小環境對傳感器的外加干擾力的作用。
[0003]標定測力傳感器通常的方法是利用標準砝碼直接加載在力傳感器上，傳感器感知受到砝碼的拉力，產生信號并輸出到信號調理器，通過數據采集器輸出對應于標準砝碼的測量值，由此計算出傳感器的誤差。這種直接用等級砝碼作為基準的標定方法，力值精度較高，在小量程的力傳感器的標定中使用比較普遍，但若是用來標校較大量程的測力傳感器則比較困難，一方面需要大量的標準砝碼，直接加載在力傳感器上不好放置，手工操作起來非常困難，而且標定結果也會非常不準確。
【發明內容】
[0004]用標準砝碼直接加載在力傳感器上標定，當標定的傳感器量程較大時，手工操作起來比較困難，標校精度難以保證。為了解決對于單向拉伸機大量程力傳感器的標準砝碼直接標定中帶來的操作中的困難與不準確，本申請的實用新型提供了一種簡易的針對單向拉伸試驗機大量程力傳感器的砝碼標定裝置。
[0005]一種簡易測力傳感器的標定裝置，其特征在于:包括底座、定位豎桿、支撐豎桿、第二承載橫桿、第一承載豎桿、橫長杠桿、傳感器固定頭、破碼掛鉤；上述破碼掛鉤固定在橫長杠桿的右端，傳感器固定頭固定在橫長杠桿上，橫長杠桿的左端固定在第一承載豎桿的上端、第一承載豎桿的下端固定在第二承載橫桿的左端、第二承載橫桿的右端固定在支撐豎桿的上端，第二承載橫桿的中部固定在定位豎桿的上端；定位豎桿和支撐豎桿固定于底座上；上述橫長杠桿的右端到傳感器固定頭的距離為LI，左端到傳感器固定頭的距離為L2，其中LI大于L2。
[0006]本實用新型使用的是杠桿平衡原理，該裝置原理分析如下:橫長杠桿與傳感器固定頭通過圓柱銷連接，這個圓柱銷為杠桿的支點，砝碼掛鉤受到的拉力為F1，第一承載豎桿上端受到向下的拉力為F2，橫長杠桿的右端到傳感器固定頭的距離為LI，左端到傳感器固定頭的距離為L2，傳感器受到的力為F，根據杠桿原理有:
[0007]F1*L1=F2*L2(I)
[0008]所以F=F1+F2=F1*(L1/L2+1) (2)
[0009]這樣Fl大小的砝碼就可以用來標校量程為F1*(L1/L2+1)的傳感器，通過杠桿平衡原理把作用在傳感器上的力放大(L1/L2+1)倍，即輕質的砝碼就可以用來標校量程較大的傳感器。該裝置具有如下有益效果:
[0010]1、精度高
[0011]對于量程較大的拉力傳感器，我們完全可以做到加載在傳感器上的拉力接近它的量程，即接近量程標定，而以前的直接標定裝置，對于這種大量程傳感器沒法做到接近量程標定，無法精確的標定，而這種杠桿標定裝置可以。
[0012]2、易操作
[0013]以前對于量程較大的拉力傳感器，需要掛的砝碼重量大，體積也比較大，操作起來非常困難，而這種裝置則把需要掛的砝碼重量縮小了(L1/L2+1)倍，操作起來非常簡便。
[0014]3、線性度一致
[0015]在破碼掛鉤上加載破碼時，由于力傳感器與連接長杠桿的的連接頭是直接接觸，因此加載砝碼的重量增大或減小時，傳感器所承受的拉力都為放大(L1/L2+1)倍后的砝碼的重量。
[0016]本實用新型利用的是杠桿原理，結構設計簡單、易操作，可以方便準確的標定大量程力傳感器。
[0017]上述底座下方還可以安裝高度調節螺栓。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為單向拉伸試驗機傳感器標定裝置的正視圖；圖中的標號名稱:1.傳感器固定頭 2.第一圓柱銷釘 3.橫長杠桿 4.破碼掛鉤 5.第一承載豎桿 6.第二承載橫桿 7.第二圓柱銷釘 8.第三圓柱銷釘 9.定位豎桿10.第四圓柱銷釘
11.支撐豎桿 12.底座 13.高度調節螺栓 14.支撐豎桿固定螺栓 15定位豎桿固定螺栓。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0020]圖1是本實用新型的的結構主視圖，其中I為連接拉力傳感器的固定頭，2為定位橫長杠桿與傳感器固定頭的定位銷，3為橫長杠桿,4為破碼掛鉤,5為第一承載豎桿,6為第二承載橫桿，9為定位第二承載橫桿6的定位豎桿，11為支撐第二承載豎桿6的支撐豎桿，12為底座，其中橫長杠桿3與第二承載豎桿5之間通過圓柱銷7連接，第一承載豎桿5與第二承載橫桿6通過圓柱銷8連接,定位豎桿9通過銷釘10來定位第二承載橫桿6,定位豎桿9通過螺栓15與底座12固定，支撐豎桿11通過螺栓14與底座12固定，螺栓13可以用來調整底座的高度。
[0021]單向拉伸試驗機傳感器的標定過程:首先根據所要標定的傳感器的量程，計算出大概需要標準砝碼的重量，準備標定需要的標準砝碼；其次把標定裝置放在單向拉伸試驗機操作臺上，通過底座螺栓來固定與調整底座的高度，傳感器與標定裝置上端的力傳感器固定頭通過螺紋連接；整個裝置都連接好后，在掛鉤下面依次添加固定間隔重量的同一精度等級的標準砝碼，記錄不同重量時刻傳感器電路的信號輸出情況；達到量程后，再依次減少砝碼至零。根據傳感器的標定原理，多次重復測量后擬定標定曲線，完成該傳感器的標定工作。
【權利要求】
1.一種簡易測力傳感器的標定裝置，其特征在于: 包括底座(12 )、定位豎桿(9 )、支撐豎桿(11)、第二承載橫桿(6 )、第一承載豎桿(5 )、橫長杠桿(3)、傳感器固定頭(I)、砝碼掛鉤(4)； 上述破碼掛鉤(4)固定在橫長杠桿(3)的右端,傳感器固定頭(I)固定在橫長杠桿(3)上，橫長杠桿(3)的左端固定在第一承載豎桿(5)的上端、第一承載豎桿(5)的下端固定在第二承載橫桿(6)的左端、第二承載橫桿(6)的右端固定在支撐豎桿(11)的上端，第二承載橫桿(6)的中部固定在定位豎桿(9)的上端；定位豎桿(9)和支撐豎桿(11)固定于底座(12)上；上述橫長杠桿(3)的右端到傳感器固定頭(I)的距離為LI，左端到傳感器固定頭(I)的距離為L2，其中LI大于L2。
2.根據權利要求1所述的簡易測力傳感器的標定裝置，其特征在于:上述底座(12)下方安裝有高度調節螺栓(13)。
【文檔編號】G01L25/00GK204202812SQ201420691826
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月18日 優先權日:2014年11月18日
【發明者】陳明和, 歐陽金棟, 謝蘭生, 王輝, 王寧 申請人:南京航空航天大學
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
