潍坊市计量测试所 山东 潍坊 261061
摘要：研究设计了一套推拉力计量器具综合检定装置，用来检校推拉力计、管形测力计、拉压力传感器等。文章着重介绍了该装置的设计目的、结构组成、工作原理和技术指标等。
关键词：推拉力；检定装置；传感器
随着科技发展，各行各业自动化水平逐步提高。推拉力计量器具作为一种多功能测力计广泛用于工业生产，它主要包括推拉力计、管形测力计、电子拉力计、克力计等。传统计量主要采取挂砝码和压砝码的方式对其进行检定，过程耗费人力，缺乏安全性且检定效率较低，给计量机构及企业的日常计量工作带来诸多不便，因而探讨新的检定技术十分必要。我所与济南市鑫光试验机有限公司合作研制了一套推拉力计量器具综合检定装置，不仅替代了传统检定方式，而且计量准确、方便实用，大大提高了工作效率。
一、基本组成
推拉力计量器具综合检定装置主要由试验台、专用测力传感器及其连接件、滚珠丝杠、夹具、手摇加力装置、电脑、采集卡及控制软件等组成。整机结构如图1所示。
图1推拉力计量器具综合检定装置示意图
二、工作原理
推拉力计量器具综合检定装置可实现平稳加力、水平和竖直方向检定以及数显式输出、实时力值采集等多项功能，通过手摇加力与智能输出的结合，完成对推拉力计、管形测力计及同类相关设备的高效检定。
1.竖直方向
采用上拉下压双空间的结构，将拉伸试验和压缩试验分开，避免了更换工装的麻烦。上半部分的拉伸试验区可方便地检定管形测力计，而下半部分的压缩试验区可检定小量程测力传感器。通过电机带动滚珠丝杠转动，实现了移动横梁的快速移动，调整好试验空间，再通过手动加载方式，进行力值检定。通过这种电动调节、手动加载相结合的方式，大大节省了检定时间。
2.水平方向
水平方向是检定推拉力计的专用试验台，一侧为固定端，另一侧为移动端。推拉力计均为标准定型产品，外形变化不大，但尺寸长短不一。为此我们设计了专门的可伸缩式夹具来固定推拉力计。该夹具与固定端连接，负荷传感器与移动端连接，被检推拉力计卡好位置后，通过旋转手轮，滚珠丝杠转动，实现移动端滑块的水平方向移动，进而实现对推拉力计的检定。其中，固定端挡板采用直线导轨与推拉力计卡具连接，因此卡具可在竖直方向上下调节高度，从而保证被检推拉力计受力中心线与丝杠中心线在同一水平面上。另外，夹具两端做了开槽处理，便于推拉力计中间的金属杆可以顺利穿过开槽。水平试验台结构详见图2。
图2 关键结构细节放大图
二、技术参数
1. 推拉力检定范围：（0-1000）N
2. 装置准确度等级：0.3级
3. 所配备传感器：配置100N、500N、1000N三套传感器兼仪表（三只传感器配一个多通道数字测力仪）， 能做拉压双向检测，且安装传感器的架体结构合理，方便拆卸更换和送检。
4. 传感器准确度等级：0.1级
5. 试验空间参数：有效拉伸空间800mm，压缩试验空间600mm。
6. 电脑设定采集点自动采集，可实时采集力值数据，并形成原始记录。
7. 过载保护：当试验力超过每个测力范围最大试验力2%时，软件报警。
8. 其他具体配置要求：
连接件：专用测力传感器拉伸连接件100N、500N、1000N各一套，接头四套，可互换使用。
夹具：标准配置拉伸、压缩夹具各一套。
三、结束语
该装置是一套运用力值传感器、软件采集、丝杠传动等进行检校工作的半自动化检定装置，可一机多用，实现对类似的多种工作测力计量器具的检定。不仅可以提高检定过程的效率、稳定性和安全性，还能很好地满足市场需求，具有一定的推广应用价值。
参考文献
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论文作者:黄敏,吴艾奎,庄磊,申莹莹
论文发表刊物:《防护工程》2018年第32期
论文发表时间:2019/2/22
标签：装置论文; 传感器论文; 测力计论文; 拉力论文; 推拉力计论文; 夹具论文; 计量器具论文; 《防护工程》2018年第32期论文;