摘要：研究設(shè)計了一套微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)專用裝置，用來校驗數(shù)顯式推拉力計、拉壓力傳感器、測力儀。文章著重介紹了這套裝置的設(shè)計目標(biāo)、裝置組成、工作原理、主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)、軟件的實現(xiàn)等。

    拉壓力傳感器、測力儀只能用杠桿式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)或靜重式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)進(jìn)行測定，一般情況下都是送到省計量院或國家計量院去測定，市、縣級計量部門一般沒有建立該項計量標(biāo)準(zhǔn)。但是有很多企業(yè)的拉壓力傳感器并不需要出具檢定證書，他們僅僅需要知道自己的設(shè)備準(zhǔn)不準(zhǔn)，也不需要達(dá)到很高的準(zhǔn)確度，而且送到省計量院或國家計量院去檢定需要耗費(fèi)大量的人力、物力和時間。在平時的工作中校驗數(shù)顯式推拉力計、拉壓力傳感器、測力儀至少需要2-3臺從小量程到大量程的設(shè)備，購置設(shè)備需要花費(fèi)不少費(fèi)用。

    1、設(shè)計目標(biāo)

    設(shè)計一套專用裝置，用來校驗數(shù)顯式推拉力計、拉壓力傳感器、測力儀，在一臺設(shè)備上實現(xiàn)數(shù)顯式推拉力計、拉壓雙向傳感器、測力儀的校驗，一可以解決企業(yè)的送檢問題，二可以做到方便實用，節(jié)省計量部門的設(shè)備購置費(fèi)用。

    2、裝置組成

    微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)專用裝置主要由主機(jī)、伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動器、高精度負(fù)荷傳感器、精密滾珠絲杠、夾具、專用測力傳感器拉伸連接件、接頭四套、電腦、打印機(jī)、控制卡及控制軟件等幾部分組成。本文介紹的是配置100kN、10kN兩套傳感器的專用裝置。

    3、工作原理

    該套裝置的主機(jī)由上橫梁、移動橫梁與工作臺通過立柱、滾珠絲杠連接成剛性落地式框架結(jié)構(gòu)，伺服電機(jī)及伺服調(diào)速系統(tǒng)安裝在工作臺下面，伺服電機(jī)通過同步齒型帶減速機(jī)構(gòu)驅(qū)動滾珠絲杠選裝，從而帶動移動橫梁做上下移動以實現(xiàn)對被檢儀器加載（移動橫梁與工作臺之間安裝有壓縮附具，可進(jìn)行壓縮試驗；移動橫梁與上橫梁之間安裝有拉伸連接件，可進(jìn)行拉伸試驗）。部分傳感器拉伸、壓縮試驗圖形如下圖：

   

    4、主要技術(shù)指標(biāo)參數(shù)

   （1）最大試驗力：壓力拉力100kN。
   （2）萬能試驗機(jī)等級：試驗機(jī)要求0.5級
   （3）所配備傳感器：設(shè)備上配置100kN、10kN兩套傳感器兼儀表（兩只傳感器配一個多通道數(shù)字測力儀），能做拉壓雙向檢測。安裝傳感器的架體結(jié)構(gòu)合理，方便裝卸互換和送檢。
   （4）傳感器準(zhǔn)確度等級：準(zhǔn)確度等級要求0.3級
   （5）橫梁移動速度相對誤差：±0.5%
   （6）橫梁移動速度：100kN、10kN拉壓雙向，移動速度（0.001-300）mm/min，無極調(diào)速并能任意設(shè)定速度。
   （7）試驗空間參數(shù)：有效拉伸空間800mm，壓縮試驗空間600mm。
   （8）一些具體要求配置：
        夾具：標(biāo)準(zhǔn)配置拉伸、壓縮、三點(diǎn)彎曲夾具各一套。
        連接件：專用測力傳感器拉伸連接件100kN、10kN各一套，接頭四套，可互換使用，適用于被檢負(fù)荷傳感器中的鏈接。
        計算機(jī)：品牌商務(wù)計算機(jī)，液晶顯示器，160G硬盤，1G內(nèi)存，激光打印機(jī)。
    （9）限位保護(hù)：移動橫梁移動到其工作范圍的上、下限位置，限位裝置應(yīng)使其自動停止移動。
    （10）過載保護(hù)：當(dāng)試驗力超過每個測量范圍最大試驗力的2%-10%時，自動停機(jī)。

    5、軟件的實現(xiàn)

   （1）具有自動操作平臺。
   （2）可顯示實時測量數(shù)據(jù)，自動采集、處理數(shù)據(jù)。
   （3）原始記錄按規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范編制，當(dāng)格式發(fā)生變化時進(jìn)行格式的更改。
   （4）自動計算示值相對誤差和重復(fù)性誤差，并生成原始記錄。
   （5）原始記錄可存儲、查詢及刪除，并可導(dǎo)成Word文件。系統(tǒng)軟件能保存歷年的校驗數(shù)據(jù)。
   （6）在檢定過程中可以設(shè)置檢定的試驗力。程序采用開放的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，檢定數(shù)據(jù)有數(shù)據(jù)庫管理，根據(jù)檢定需要可以隨時查詢、顯示、打印、刪除，用戶可以根據(jù)自己需要修改添加自定義項目。
   （7）參數(shù)管理權(quán)限：非調(diào)試操作人員不能進(jìn)入?yún)?shù)調(diào)試模塊。
   （8）自動存盤：檢驗數(shù)據(jù)和試驗條件自動存盤，杜絕因忘記存盤引起的數(shù)據(jù)丟失。
   （9）電腦可以連不同量程、不同型號的傳感器和數(shù)字測力儀。

    6、結(jié)束語

    該套專用裝置平穩(wěn)、高效、低噪聲（低速時基本上無噪聲），設(shè)計完成投入使用一段時間后，性能穩(wěn)定可靠，測量準(zhǔn)確度高，人機(jī)界面友好，操作自動化程度高，使用方便，給工作帶來極大的方便。