力学计量技术标准装置的现状及发展趋势分析论文_胡国强

力学计量技术标准装置的现状及发展趋势分析论文_胡国强

灵川县计量检定测试所 广西桂林 541000

摘要:力学计量技术在很多领域中都得到使用,随着技术不断发展,力学计量技术标准也在不断的提高,在新时期环境下,越来越多的先进科技技术也和力学计量技术进行了有效的结合,从而实现了力学计量的高标准和高效率,有效推动了力学计量技术的进步和发展,下面,本文就针对力学计量技术标准装置的发展现状进行分析,来对其进行深入的了解。

关键词:力学;计量技术;标准装置;现状;发展趋势

引言

力学计量技术是计量领域发展中重要的计量类型,其主要是通过力学方式对物体具体的参数进行测量,力学计量技术对我国经济的发展也起到了重要的作用,而随着时代的发展和进步,对力学计量技术要求也更加严格,因此这就需要重视对力学计量技术标准装置水平的提升。经过长期的发展,力学计量技术标准装置也具有多种类型,而力学计量技术标准装置的发展现状就是本文主要研究的内容。

1力学计量概述

在我国的力学计量发展中,其主要的形式有机械计量以及定量描述等,通过力学测量主要能够测量出物体的振动、压力、质量和流量等参数。在传统的力学计量技术中,主要使用水银箱式以及百分表式的计量装置,这些计量装置的精准度方面是存在不足的,随着不断的发展,我国逐渐建立 1MN下的计量标准装置,并在此装置的基础上不断改进,实施了 2MN、5MN 和 30MN 计量标准装置,还制定出相关的法规以及检定的规程,从而提升了力学计量技术标准。由于测量过程中测量的物体具有多样性和复杂性,因此力学计量技术标准装置类型也十分丰富,不同的力学计量装置具有相应的液压原理、杠杆原理以及弹性原理等。

2力学计量技术标准装置的发展现状

2.1静重式标准机

静重式标准机主要是让具体的数据砝码动力当作标准力值,再通过相应的机构或已经编程完成的程序把力值实施于测力仪中,此类装置主要借助静重力基来实现测量准确性和稳定性的提升,能够对重力检测难度实现降低,并保证重力的检测工作能够顺利的进行,这也是静重式标准机具有的重要优势。静重式标准机主要通过直接进行负荷的增加,因此其也被称作直接加荷标准机,此装置力值具有不确定性,其不确定性取决砝码质量不确定、装置安装地点具有重力的加速度不确定以及砝码与空气密度测量的不确定度等,同时其计量的性能还和装置结构、砝码稳定性以及负荷加卸载的方式等有关,其力值的不确定度达到了 1×10-5。2.2杠杆式标准机

杠杆式标准机又被称作杠杆式标准测力机,主要是通过单级或者复式的不等式臂杠杆系统,把已经知道的砝码重力进行放大而获取标准的力值,将其平稳的施加于被检定测力仪中。杠杆式标准机工作方式主要是借助杠杆原理来对力学数值进行检测,设置标准的杠杆,来实现力学数值检测的目的。在此装置的实际应用中,其检测操作的方法比较简单,实际检测也比较容易实现,但由于受到了杠杆原理限制,此装置检测的精度是比较低的。和静重力式标准机比较,这种杠杆式标准机应用的场合以及范围更加的广泛,且在操作中,此标准机因为操作比较简单,适用的环境条件也比较广泛,因此其在力学检测中得到了普遍的应用,也是力学计量重要的装置类型,对力学计量准确性以及有效性都实现了有效的提升。

2.3液压式标准机

液压式标准机的原理是帕斯卡原理,通过两个不等面积无机械性摩擦副塞缸,把已经知道的砝码重力放大获取标准的力值,将其平稳的施加于检定测力仪中,这种计量检测的应用值是十分灵活的,能够按照需要进行规定值设定,常用的包括 2MN 和 5MN,且其最大的限度达到了 20MN。在杠杆式标准机和静重式标准机中,其应用都是受到其方法一定限制,而液压式标准机能够更好地满足实际的需要,通过压力来进行测定,其应用范围也更为广泛。在液压式标准机应用中,压力测量是力学测量中的关键,通过压力测量也有效的提高了力学计量的准确性和可靠性,这也是其得到广泛应用的主要原因。

2.4传感器装置

传感器装置中融入了先进的现代化技术, 标准装置的控制系统中安装了传感器, 在计量测试的时候主要结合的是物体质量对传感器的弹性力,用变形的数值来衡量传感器的变化值,这样就能获取信号数据,最终明确质量标量。 在这个过程中,还可以用砝码来做质量计量, 但是计量的准确性并不是完全取决于砝码,还与其他因素有关。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆 在质量计量的过程中,常常会使用一种压力传感装置,在操作的时候压力是不断变化的,通过压力来计量测试质量。 压力传感标准装置的计量误差为 2 乘以 10 的负四次方。

2.5弹簧装置

弹簧的弹力比较好,敏感性非常强,弹簧标准装置充分运用了弹簧的这个属性, 在计量测试的时候利用弹簧元件在受力的状况下会出现变形,以这个过程中变形数值大小作为标准,这时计量装置就能获取压力值,从而顺利得到计量测试数值。 弹簧装置计量测试的时候,压力值的误差与弹簧元件有着直接关系,弹簧装置中经常使用的弹性元件两种,计量误差也是不相同的,膜片式元件的计量误差为 10kN,波纹管误差为 1kN。 弹簧标准装置计量误差为 1.3 乘以 10 的负四次方。

3力学计量装置未来发展展望

3.1 测量范围会更广

力学计量标准装置在对物体进行测量的过程中, 计量的范围会受到测量内容以及测量要求限制, 这样势必会影响到计量装置的使用。 在未来,计量标准装置设计的时候,要研究如何突破计量范围限制,提高计量标准装置的适用性。

3.2走向动态化

力学计量标准装置在信号输出 的 时 候 采 取 的 是 静 态 化 方式,如果进行力校准,将来的计量标准装置设计要由静态朝着动态方向发展, 在实际计量的过程中就能通过动态化信号收集和处理,掌握信号的变化状况,提高信号测量的准确性和可靠性,这也是计量标准装置研究重点课题。

3.3使用激光技术

在力学计量技术创新的过程中,要将激光技术融入其中,在计量标准装置中使用激光技术,解决信号传输易受干扰的问题,让信号变得更加稳定和可靠,这样就能确保信号校准的及时性。

3.4强化传感技术

力学计量标准装置在设计的时候要强化传感技术应用,将这个技术与多普勒效应融合到一起, 让信息技术和计算机技术的优势能够充分发挥出来,开发和设计新的传感器,提高传感标准装置测量精确性。 另外,随着科学技术的发展,自动化技术和智能化技术是各个领域技术改革研究的重点科目, 力学计量标准装置的研究也要朝着这个方向发展。

3.5自动化

在新时期环境下,信息科技水平也在不断提高,这也为力学计量技术标准装置的发展提供了良好的条件,力学计量技术标准装置也逐渐朝着自动化方向发展,经过不断的探索和研究,其装置的自动化有效的提高了检测的可靠性,并且对装置检测的工作量实现了降低,因此,自动化有效的促进了力学计量标准装置的现代化发展,提升装置精准度以及适应性的同时,也实现了对生产力的解放,是未来需要重点研究的方向和内容。

3.6量限向两端延伸

随着科学技术的快速发展与现实的测定需要,现有的力学计量标准装置已经很难满足测量环境和测试的需要,力值测量范围较之前相比有了显著的扩大,相应的逐渐提高了测量要求,为此设计者需要侧红中呢过与研究计量的延伸。

结束语

综上所述,力学计量技术标准装置是力学计量中的重要设备,在新时期环境下,力学计量技术标准装置也在不断的发展中,并逐渐的产生了诸多的装置类型,满足了各种计量测量的需求,而为了促进其更好地应用,还需要把握好其发展的方向不断进行装置的改进和探索,这也是力学计量发展中需要重点研究的内容。

参考文献

[1]宁华丽.力学计量技术标准装置的现状分析与发展趋势[J].化工管理,2017(32):208.

[2]赵彦.力学计量技术标准装置的现状及发展趋势[J].智库时代,2017(06):216-217.

[3]高珅,郑辉,贾启珅.力学计量技术标准装置的现状与发展方向分析[J].产业与科技论坛,2017,16(13):65-66.

论文作者:胡国强

论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期

论文发表时间:2019/10/9

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