陈宏伟
（安徽省阜阳市计量测试研究所，安徽，阜阳，236000）
【摘 要】力学计量技术标准装置是一种十分重要的力学计量设备，经过多年发展，已经取得了显著成果。本文首先简述了力学计量的重要性；然后从当前实际情况入手，探讨了力学计量技术标准装置的发展现状；最后，结合计量需要和有关技术发展水平，畅想了力学计量技术标注装置发展趋势。
【关键词】力学计量；标准装置；发展现状；发展趋势
前言：
目前，力学计量技术标准装置是力学计量的主要装置，对力学计量的技术含量和实际应用有着重大影响。如果没有力学计量技术标准装置，无法精确、有效的进行力学计量，严重影响力学计量应用，所以进行力学计量技术标准装置研究有着巨大意义。鉴于此，应当进一步了解力学计量的相关概念，深入解读力学计量技术标准装置的发展现状与发展趋势，以推进这一标准的应用与发展。
一、力学计量的重要性
力是物体与物体之间的相互作用，是矢量，要想知道它的大小需要借助力学计量标准装置。工业生产很多领域都会遇到力学计量的各种实际问题，主要涉及生产、检验等过程。在这些过程中，通过对力的计量和研究获取相关的技术特征。比如，在机械生产中，由于机械是由各种零部件组成的，零部件之间通过力或力矩的传递来使机械产生相应的作用，实现机械设备的功能。那么，必须对机械各种零部件之间的相互作用（力）进行测定和分析，为机械设备设计提供科学依据，可见力学测量是一种十分重要的工作，是工业生产或检验中必不可少的一项工作。
二、力学计量技术标准装置发展现状
力学计量方法是多种多样的，按照原理划分，力学计量技术标准装置主要有以下五种类型。
（一）杠杆式
这一种类型的力学计量标准以阿基米德的杠杆原理为基础，是一种通过作用力的作用效果来让计量标准装置运转的方式。在杠杆式力学计量标准装置中，杠杆原理主要用于平衡关系上。当装置达到平衡关系时，就可以测量力的大小。在现实生活中人们常见的天平，就是利用杆式力学计量标准装置的一种具体表现形式，如杠杆式力标准机，其基于杠杆原理建立的，在重力测量中广泛应用。
（二）传感式
这一种类型的力学计量标准装置，利用一些感应元件和附件对物体的力值进行测量。采用这一种测量标准时，可以通过测量系统的数据适时观察物体的实际情况，便于测量人员确定测量结果。在力学计量实践应用中，传感式力学计量标准装置有着较高的精确性，能更准确等测量被测物体的一些情况，应用范围较广。如图1中压阻式压力传感器是典型的传感式力学计量标准装置，主要用来测量质量。
图1 压阻式压力传感器示意图
（三）液压式
液压式力学计量标准装置是一种通过观察密封液体压强来测定力值的一种方法，这种力学计量标准装置原理来自于帕斯卡对液体压强进行的一次实验。在实际应用中，通过测量液体压强，再以标砖砝码为标准，借助相应的显示仪器来确定物体力值的大小，应用起来比较灵活。而且，可以设定相应的规定值，如ZMN、SMN等，在建筑领域有着比较广泛应用。
（四）弹簧式
弹簧式力学计量标准装置是一种基于弹簧受力形变而衍生出来的力学计量标准方法。弹簧受力形变后，通过观察形变产生的影响来测量力值的大小，是一种普遍的压力值测量方法。这种力学计量标准装置测量压力值的范围是很灵活的，可以根据弹簧的不同性能来改变其能够测量的最大压力值。因为弹簧式力学计量标准装置有着这样的优势，在实际应用一直备受好评，应用范围较广。
（五）叠加式
叠加式力学测量标准装置是基于液压式和机械式力学测量方式发展起来的，当通过液压、机械的方式测量力值大小的时候，设定一个较大的测试仪器的装置就形成了叠加式力学测量标准装置。采用这种测量方法时，可以对比发现测试仪器的好坏，如力学计量是否准确。而且，无论测量仪器是否好坏，标准装置指标是大是小，都不会对标准装置产生任何影响，能够保证力值测量结果的准确性。
三、力学计量技术标注装置发展趋势
以上五种是力学计量技术标准装置的几种形式，代表了五种力值测量标准和方法，是工业生产、检验过程中都有着比较广泛的应用。随着新技术、新材料的不断发展及在力学计量的应用，极大的推动了力学计量技术标准装置发展。特别是信息技术、数字技术融入力学计量标准装置后，使力学计量标准装置朝着信息化、数字化、自动化的方向发展。在这里，对几种力学计量标准装置发展趋势进行了探讨分析，具体如下：
（一）加大在动态力研究
在力学计量研究中，动态力计量研究一直是研究的主要方向，但同时也是一个相当有难度的课题。近年来，由于新技术、新材料在力学计量标准装置中的应用越来越多，力学计量标准装置功能日益完善，计量手段日渐增多，为动态力计量研究提供了更多、更大支持，有利于建立功能齐全、设备完善的动力学计量标准装置。所以，在当前及未来工作中应当积极进行动态力及其计量研究，探索出一套计量动态力的标准装置。
（二）加大力学计量标准装置的自动化研究
在高新技术支持下，自动化技术迅速发展，并应用到力学计量标准装置上，目前已经取得一定新成效，如提高了计量标准装置测量精度，节省了人力，可见自动化技术对力学计量标准发展有着巨大的推动作用。力学计量标准装置应用自动化技术，不仅是力学计量标准装置发展的需要，更是自动化技术发展到一定程度的体现。在力学计量标准装置中应用自动化技术，不仅能提高标准设备的控制精度，提升测量设备的性能，更能使计量结果更加精确，消除人工误差，解决标准计量中的一些问题。所以应注重研究自动化技术在力学测量标准上的应用研究，推动力学计量标准朝着自动化方向发展，提高标准计量装置的自动化程度，使之更好的满足力学计量工作需要。
（三）加大力学计量标准装置的大力值和微小力值研究
由于信息技术、数字技术等高新技术在力学计量上的应用，力学计量标准装置自动化程度越来越高，力学测量的准确性也越来越高，这为研究极值力提供了技术支持，便于推动极值力研究发展。就当前而言，力学计量标准装置的大力值和微小力值是极值力研究的主要方向之一。因为力学计量标准装置之前所用的力值都是规规矩矩的，测量范围受到一定限制，已经很难满足力学测量需要，迫切需要研究两端力值，即大力值和微小力值，拓宽力学测量范围。
四、结语
总之，随着我国科技发展与技术水平的提高，信息技术、数字技术等高新技术融入力学计量技术标准装置中，提高了计量装置的技术含量，很好的促进了计量标准工作的发展。在未来发展中，将更多的新科技、新技术融入力学计量技术标准装置是最为重要的一项工作和要求，通过这样的方式方式夯实力学计量的理论基础和实践应用，使之更好的服务于力学计量。
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论文作者:陈宏伟
论文发表刊物:《工程建设标准化》2016年5月总第210期
论文发表时间:2016/7/15
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