基于標(biāo)準(zhǔn)裝置的力學(xué)計量技術(shù)論文

時間:2022-09-17 03:35:33

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基于標(biāo)準(zhǔn)裝置的力學(xué)計量技術(shù)論文

1力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置發(fā)展的現(xiàn)狀

對于不同的測試內(nèi)容,計量人員需要采取不同的力學(xué)計量測試裝置。在力學(xué)計量中,包含各種各樣的靜力學(xué)原理、杠桿原理、干涉原理、液壓原理、彈性原理、電壓形式以及多普效應(yīng)等構(gòu)成了各種各樣的力學(xué)計量裝置。

1.1傳感式力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置

這種形式的力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置,主要是通過一定形式的感應(yīng)元器件以及相應(yīng)的附件所組成的一個力學(xué)測試系統(tǒng),并且根據(jù)接收測試的物體或者使用標(biāo)準(zhǔn)砝碼的質(zhì)量對測試物體的彈性變形量來判斷元器件的變化程度,之后再采集信號輸出的大小,進而對測量物體的質(zhì)量進行衡量或者對比。

1.2杠桿式力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置

這種力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置其基本原理為杠桿原理,主要是通過作用力的作用效果來實現(xiàn)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的轉(zhuǎn)動,當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)裝置平衡時,計量人員就可以根據(jù)力矩之和為零的原理來完成對測試物體的力值測量。在現(xiàn)實情況中,較為常見的力值測試方式主要是利用天平原理進行測試。

1.3液壓式力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置

這種力學(xué)計量標(biāo)注裝置依據(jù)的主要原理為,帕斯卡對一個密閉液體的壓強比進行的判斷,之后采用標(biāo)準(zhǔn)砝碼為標(biāo)準(zhǔn),采用顯示儀器來標(biāo)定質(zhì)量值。這種測量標(biāo)準(zhǔn)裝置的應(yīng)用值大小較杠桿式及傳感式的標(biāo)準(zhǔn)裝置來說,其具有更大的規(guī)定范圍,其可以達到20MN,且這種裝置還具有2MN以及5MN等。

1.4彈簧式力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置

這種力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置根據(jù)彈性敏感元件在相應(yīng)的壓力作用之下所產(chǎn)生的變形,并且通過傳動放大機構(gòu)顯示出測試壓力的大小。這種裝置的測量壓力范圍具有明顯的不確定性,其主要受到大小與彈性元件的形式等影響。例如:對平波鏡片的測定,其不確定的大小約為10kN,波紋管式的測量范圍在1kN。

1.5疊加式力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置

這種力學(xué)測量標(biāo)準(zhǔn)裝置,其主要的機理為:通過設(shè)定出一個較高的測力儀器,采用相應(yīng)的液壓或者機械方式進行力值的測量,并且分析與對比出測試儀器的性能和指標(biāo)。此外,計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的指標(biāo)大小以及測量裝置的質(zhì)量不對該力學(xué)計量裝置產(chǎn)生影響。

2力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的發(fā)展趨勢

隨著新技術(shù)與新材料的進步與發(fā)展與應(yīng)用,在實際的力值計量過程中,電子信息技術(shù)與數(shù)字信息處理技術(shù)也被運用到當(dāng)中,其主要有以下幾種發(fā)展方向。

2.1量限逐漸向兩端進行延伸

計量裝置測量范圍的大小,主要受到測試環(huán)境以及測試要求的限制。且對力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置超大力值以及微小力值的設(shè)計與研究,也成為了目前對力值計量的一項比較重要的研究與發(fā)展內(nèi)容。

2.2由靜態(tài)方向發(fā)展為動態(tài)方向

對于力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量,其一個重要的發(fā)展方向主要是以動態(tài)的力校準(zhǔn)進行對信號的測定,并且提高其測量的準(zhǔn)確度。測量技術(shù)人員要將信息處理技術(shù)良好的融入到力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置中,并且對動態(tài)信號進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集,根據(jù)動態(tài)數(shù)據(jù)來進一步的跟蹤信號的大小變化,這也是日后力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量發(fā)展方向之一。

2.3傳感技術(shù)和激光基礎(chǔ)的廣泛應(yīng)用

傳感技術(shù)以及激光技術(shù)在力學(xué)測量標(biāo)準(zhǔn)裝置中也得到了較為廣泛的應(yīng)用。利用計算機信息技術(shù),根據(jù)其相應(yīng)的電效應(yīng)、多普勒效應(yīng)以及壓阻等原理,結(jié)合先進的傳感元件和傳感技術(shù),以進一步提高力學(xué)計量裝置的測試精確度。利用激光技術(shù),并且通過正弦逼近的技術(shù)方法,對采取的信號進行處理與改進工作,這樣可以使得校準(zhǔn)比確定程度得到有效的提高。將力學(xué)標(biāo)準(zhǔn)裝置與先進的計算機技術(shù)進行良好、有效的結(jié)合,能夠為測試人員帶來一個簡單明了的視窗風(fēng)格,能夠在很大程度上降低測量過程中出現(xiàn)的認(rèn)為失誤。

2.4力學(xué)計量裝置測量的自動化

力學(xué)測量裝置的自動化操作與自動收取數(shù)據(jù),也是今后其發(fā)展的主要方向之一。工作人員可以利用計算機技術(shù),使用各類性能良好,功能齊全的力學(xué)信息校準(zhǔn)軟件,提高校準(zhǔn)的速度,并且大大減少了人工操作的時間,基本上能夠消除人為失誤而引起的誤差。目前,我國的力學(xué)計量裝置已經(jīng)實現(xiàn)了良好的自動化。

3結(jié)論

隨著我國信息化和數(shù)字化的發(fā)展,使得我國力學(xué)計量的設(shè)計過程中,能夠最早的將先進的設(shè)備和測量技術(shù)運用到對力學(xué)的計量工作中來,建立一個強大的數(shù)字化力學(xué)計量平臺是開發(fā)人員和研究人員開發(fā)和應(yīng)用的重要內(nèi)容與重要方向。從整體上來講,力學(xué)計量測量裝置在今后的發(fā)展中主要有以下兩個方面:首先是對極端量值計量的發(fā)展與研究,例如:微小力值、高壓計量技術(shù)、大力值的研究等等。第二,采用更新的理論,更新的技術(shù)以及更新的方法進行力學(xué)計量標(biāo)準(zhǔn)裝置測量,例如:數(shù)字化儀器、虛擬儀器計量等應(yīng)用力學(xué)的計量。

作者:孫衛(wèi)東單位:連云港市灌南質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局