范笑波

文章編號(hào)：2095-6835（2017）10-0127-02

摘 要：工作測(cè)力儀檢定裝置由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀及力值施加系統(tǒng)組成。該設(shè)備自動(dòng)化程度高、檢定范圍廣、操作簡(jiǎn)單，是一種最新的工作測(cè)力儀檢定裝置。對(duì)工作測(cè)力儀檢定規(guī)程中零點(diǎn)方位偏差的測(cè)量進(jìn)行了研究，進(jìn)一步提高了測(cè)力設(shè)備的數(shù)值準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：測(cè)力儀；檢定點(diǎn)；檢定規(guī)程；計(jì)量技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.10.127

隨著社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也越來(lái)越多的工作測(cè)力儀投入使用，它可以統(tǒng)一規(guī)范工作測(cè)力儀的量值，可以使各使用工作測(cè)力儀的企業(yè)、事業(yè)單位的質(zhì)量測(cè)量溯源至國(guó)家基準(zhǔn)，為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展提供保障。測(cè)力儀檢定裝置既方便使用，又兼具高效，可用于制造企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)和計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)的檢定工作，具有非常重要的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)意義。

1 現(xiàn)有檢定設(shè)備的缺陷

由于工作測(cè)力儀種類繁多，不同類型的工作測(cè)力儀在檢定過(guò)程中，其工作狀態(tài)、使用方法都有差別，這就需要使用專門的設(shè)備或?qū)Ｓ脢A具才能完成檢定校準(zhǔn)。對(duì)于計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)而言，這給檢定工作帶來(lái)了很大的困難和不便。此外，按照《工作測(cè)力儀檢定規(guī)程》（JJG 455—2000）第5.2條表3測(cè)力儀檢定項(xiàng)目中的規(guī)定，在測(cè)力儀首次檢定和后續(xù)檢定中都需要進(jìn)行回零誤差或最大零點(diǎn)方位偏差的檢定，應(yīng)按照5.2.2條b中的規(guī)定執(zhí)行。但目前大部分的測(cè)力儀檢定設(shè)備都不能完成這一檢定項(xiàng)目，這對(duì)工作測(cè)力儀的檢定而言是不夠全面的。

鑒于此，本文設(shè)計(jì)了一種新的工作測(cè)力儀檢定裝置，兼顧了工作測(cè)力儀檢定規(guī)程中的大部分測(cè)力儀類型，同時(shí)，也能對(duì)測(cè)力儀的零點(diǎn)方位偏差進(jìn)行測(cè)量。此裝置的研制與應(yīng)用可以滿足比如汽車生產(chǎn)企業(yè)、機(jī)械制造企業(yè)和電梯生產(chǎn)企業(yè)的專用計(jì)量器具等的檢定，可為企事業(yè)單位的發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。

2 裝置的基本結(jié)構(gòu)及組成

工作測(cè)力儀檢定裝置主要包括自動(dòng)檢定裝置和手動(dòng)檢定裝置。自動(dòng)檢定部分可以完成對(duì)各類測(cè)力儀、測(cè)力環(huán)、軸力計(jì)等工作測(cè)力儀的檢定，通過(guò)控制面板和軟件系統(tǒng)的控制可以實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)檢測(cè)。手動(dòng)檢定裝置配備S形標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器和力值砝碼等，可以完成對(duì)管形測(cè)力計(jì)、張力計(jì)、推拉力計(jì)等各類工作測(cè)力儀的檢定校準(zhǔn)。

2.1 自動(dòng)檢定部分

自動(dòng)檢定部分主要由標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器、試驗(yàn)力自動(dòng)加卸載裝置、軟件控制系統(tǒng)等組成，裝置有3個(gè)不同量程的標(biāo)準(zhǔn)傳感器可供使用，檢測(cè)范圍從300 N～30 kN，傳感器如圖1所示。

自動(dòng)加載系統(tǒng)可自動(dòng)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)力值的分級(jí)自動(dòng)加卸，可完成對(duì)測(cè)力計(jì)或測(cè)力環(huán)的檢定。

自動(dòng)工作過(guò)程大致為：將工作測(cè)力儀放置在加載臺(tái)面上，通過(guò)手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠上下移動(dòng)將測(cè)力儀與標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器接觸上，同時(shí)進(jìn)行試驗(yàn)力的預(yù)加載，預(yù)加載力為500～600 N；預(yù)加載完成后，通過(guò)對(duì)控制面板的設(shè)置，可以對(duì)工作測(cè)力儀的進(jìn)回程進(jìn)行全自動(dòng)檢定，檢定點(diǎn)可由用戶自行設(shè)置，最大可設(shè)置10個(gè)檢定點(diǎn)，當(dāng)力值達(dá)到每個(gè)檢定點(diǎn)時(shí)，力值保持設(shè)定的時(shí)間，便于讀取示值；也可以設(shè)置手動(dòng)檢定，按照需要的檢定點(diǎn)對(duì)測(cè)力儀進(jìn)行個(gè)性化檢定，手動(dòng)保持時(shí)間。

垂直測(cè)力檢定裝置由垂直測(cè)力支架、垂直測(cè)力固定板、S形標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器等組成，裝置可完成各類推拉力計(jì)、管形測(cè)力計(jì)、皮帶張力計(jì)等工作測(cè)力儀設(shè)備的檢定，標(biāo)準(zhǔn)裝置可選用測(cè)力范圍1～1 000 N的高精度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力傳感器，精度0.1級(jí)。

工作測(cè)力儀檢定時(shí)，可根據(jù)其不同的結(jié)構(gòu)將測(cè)力儀固定于測(cè)力框架內(nèi)，管形測(cè)力計(jì)可將其掛在掛鉤上，推拉力計(jì)可固定于垂直測(cè)力固定板上，固定板上按照不同型號(hào)和廠家開(kāi)有相應(yīng)的固定安裝孔。根據(jù)測(cè)力計(jì)長(zhǎng)短及工作需要，調(diào)節(jié)升降手輪，可改變標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的高度，用于匹配工作測(cè)力儀的檢定需要。工作測(cè)力儀連接完成后，可通過(guò)拉壓螺桿手動(dòng)施加力值，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀的示值由液晶顯示屏顯示。通過(guò)與工作測(cè)力儀示值的比對(duì)，完成工作測(cè)力儀的檢定。整個(gè)裝置設(shè)計(jì)緊湊、使用方便、檢定效率高、成本較低。整個(gè)裝置的核心部件為垂直測(cè)力支架，其示意圖如圖2所示。

2.2.2 水平向拉力檢定裝置

按照《工作測(cè)力儀檢定規(guī)程》（JJG 455—2000）4.3中的要求，測(cè)力儀的示值指示裝置應(yīng)有0點(diǎn)（或作為0點(diǎn)）的調(diào)節(jié)功能，調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大于由自帶附件重力引起的零點(diǎn)變化及不同工作方向引起的最大0點(diǎn)方位偏差。調(diào)0功能受限制的測(cè)力儀應(yīng)由制造單位給出確定的工作方向，一般與檢定時(shí)受力方向一致。如果允許使用與檢定的方向不一致，制造商一般應(yīng)給出測(cè)力儀垂直于檢定方向（或與檢定方向成180°）和使用時(shí)的最大0點(diǎn)方位偏差。由此可見(jiàn)，在實(shí)際使用中，0點(diǎn)方位偏差對(duì)于工作測(cè)力儀示值的準(zhǔn)確性具有相當(dāng)重要的影響，需要引起足夠的重視。且在5.2條的表3中也明確規(guī)定了工作測(cè)力儀在首次檢定和后續(xù)檢定中都需要進(jìn)行回零誤差或最大0點(diǎn)方位偏差的檢定，其方法按照5.2.2條b中的規(guī)定執(zhí)行。但在實(shí)際應(yīng)用中，由于種種原因，目前，絕大多數(shù)工作測(cè)力儀檢定裝置都不能完成對(duì)0點(diǎn)方位偏差的檢定，這對(duì)工作測(cè)力儀的檢定而言是不完整、不全面的。

為了彌補(bǔ)這一不足，本裝置設(shè)計(jì)了水平向拉力機(jī)構(gòu)，該裝置由夾緊機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向支架、水平角度定位裝置和吊掛機(jī)構(gòu)組成，通過(guò)1個(gè)由導(dǎo)向滑輪和水平角度定位盤組成的導(dǎo)向支架系統(tǒng)改變工作測(cè)力儀的受力方向，從而達(dá)到水平向檢定和工作測(cè)力儀零點(diǎn)方位差測(cè)量的目的。在實(shí)際使用中，將工作測(cè)力儀放置于雙向夾緊裝置口內(nèi)，旋轉(zhuǎn)夾緊手柄，固定好工作測(cè)力儀，使工作測(cè)力儀與鉗口與檔塊緊密接觸。通過(guò)調(diào)節(jié)高度調(diào)整螺母，使工作測(cè)力儀受力平面與拉鉤相互垂直。通過(guò)調(diào)節(jié)水平角度定位裝置，可以設(shè)置0°～90°的任意角度，再根據(jù)被測(cè)力值加減標(biāo)準(zhǔn)砝碼，根據(jù)所需要的角度，旋轉(zhuǎn)水平角度定位裝置至需要的角度位置，確定刻度值后，擰緊旋鈕，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工作測(cè)力儀任意角度的零點(diǎn)方位偏差的測(cè)量。同時(shí)，該裝置還可以完成對(duì)部分無(wú)法吊掛的工作測(cè)力儀的檢定。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，多功能工作測(cè)力儀檢定裝置的研制及標(biāo)定中需要專用的加載和標(biāo)定設(shè)備。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備、環(huán)境條件都應(yīng)符合工作測(cè)力儀檢定規(guī)程的要求，且主要計(jì)量特性、人員及管理制度等應(yīng)符合要求。只有這樣，才可以開(kāi)展材料試驗(yàn)機(jī)檢測(cè)工作。本文設(shè)計(jì)了一種新的工作測(cè)力儀檢定裝置，雖仍有不足，但可為企事業(yè)單位的發(fā)展提供可靠的技術(shù)保障。

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〔編輯：張思楠〕