一种力传感器校准装置制造方法及图纸

一种力传感器校准装置，包括工控机，显示器，伺服电机，电机电源，液压加载装置，校准油缸，标准力传感器，标准力传感器数据采集装置，工作力传感器和工作力传感器数据采集装置；工控机分别与显示器和伺服电机电连接，电机电源与伺服电机电连接，伺服电机依次与液压加载装置和校准油缸连接，校准油缸的活塞与标准力传感器连接，标准力传感器与工作力传感器连接，标准力传感器数据采集装置分别与标准力传感器和工控机电连接，工作力传感器数据采集装置分别与工作力传感器和工控机电连接。

A Calibration Device for Force Sensors

A force sensor calibration device includes industrial control computer, display, servo motor, motor power supply, hydraulic loading device, calibration cylinder, standard force sensor, standard force sensor data acquisition device, work force sensor and work force sensor data acquisition device; industrial control computer is electrically connected with display and servo motor, motor power supply and servo motor are electrically connected, and servo motor is electrically connected. The motor is connected with the hydraulic loading device and the calibration cylinder in turn, the piston of the calibration cylinder is connected with the standard force sensor, the standard force sensor is connected with the working force sensor, the data acquisition device of the standard force sensor is connected with the standard force sensor and the electromechanical control respectively, and the data acquisition device of the working force sensor is connected with the working force sensor and the electromechanical control respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种力传感器校准装置
本技术涉及推力测量
，尤其是一种力传感器校准装置。
技术介绍
发动机试验与测试技术是固体推进技术的重要组成部分，推力矢量偏心则是发动机试验与测试中需要测量的一个重要参数。要研究发动机推力矢量偏心，需要做大量反复的试验，这些试验若都放到飞行试验中是不可能的。主要原因是飞行试验成本高、周期长、信息收获量小、具有冒险性、需要耗费大量的人力。这就需要进行发动机地面试车试验，发动机地面试验是指在地面上根据特定的条件及环境要求，对系统进行静态试验，获取描述系统的各项性能指标信息，以便解决发动机推力偏心测试过程中的关键问题，随着国内发动机测试技术的发展，某些大型发动机采用了推力矢量控制装置，目前，国内外主要采用多分力模型和多分力试车台对推力矢量进行测量，其中较为常用的是六分力测量方法，六分力矢量推力测量技术，需将动架通过测力组件与定架连接，通过测力组件中的工作力传感器检测相关矢量力的数据，但是在测量过程中，工作力传感器的精度无法确定，尤其是在多次试验过程中，工作力传感器的精度更加无法确定，导致试验精度下降，现有技术采用工作力传感器校准的方法提高工作力传感器的精度，但是，校准过程复杂，而且没做一次试验需校准一次，成本高，而现有的一些标定技术，同样存在过程复杂，成本高的问题。
技术实现思路
本技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种力传感器校准装置。本技术的技术解决方案是：一种力传感器校准装置，包括工控机，显示器，伺服电机，电机电源，液压加载装置，校准油缸，标准力传感器，标准力传感器数据采集装置，工作力传感器和工作力传感器数据采集装置；工控机分别与显示器和伺服电机电连接，电机电源与伺服电机电连接，伺服电机依次与液压加载装置和校准油缸连接，校准油缸的活塞与标准力传感器连接，标准力传感器与工作力传感器连接，标准力传感器数据采集装置分别与标准力传感器和工控机电连接，工作力传感器数据采集装置分别与工作力传感器和工控机电连接。进一步的，液压加载装置为油泵。本技术与现有技术相比的优点在于：1、本技术的力传感器校准装置及其标定方法，采用测力系统的静态校准，由该装置产生一组高精度的已知“模拟推力”对测力系统进行定度，由于它复现了试验状态的变形及受力情况，因此消除了由于试验时产生的变形、安装、温度、约束等引起的绝大部分系统误差，从而减小了推力测量不确定度。2、本技术的力传感器校准装置，通过标定绘制标准力传感器和工作力传感器的特性曲线图，将工作力传感器输出的力值通过特性曲线图准确的确定力的真实值，避免了每次试验对工作力传感器的校准，成本低，效率高。附图说明图1为本技术的力传感器校准装置的原理示意图。图2为本技术的力传感器标定方法的流程图。图3为通过本技术力传感器校准装置绘制的标准力传感器和工作力传感器的特性曲线图。具体实施方式在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“抵接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。一种力传感器校准装置，包括工控机，显示器，伺服电机，电机电源，液压加载装置，校准油缸，标准力传感器，标准力传感器数据采集装置，工作力传感器和工作力传感器数据采集装置；所述工控机分别与所述显示器和伺服电机电连接，电机电源与所述伺服电机电连接，所述伺服电机依次与液压加载装置和校准油缸连接，所述校准油缸的活塞与标准力传感器连接，所述标准力传感器与所述工作力传感器连接，所述标准力传感器数据采集装置分别与标准力传感器和所述工控机电连接，所述工作力传感器数据采集装置分别与工作力传感器和工控机电连接。优选的，所述液压加载装置为油泵。使用上述的力传感器校准装置标定工作力传感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：S10)、原位校准工控机控制伺服电机启动带动液压加载装置工作，所述液压加载装置驱动所述校准油缸工作，所述校准油缸的活塞驱动所述标准力传感器发生位移，所述标准力传感器数据采集装置标准力传感器的位置到达原位时，工控机控制伺服电机停止工作。S20)、施加和卸载加载力S21)、工控机控制伺服电机启动带动液压加载装置工作，所述液压加载装置驱动所述校准油缸工作向标准力传感器施加加载力至预定值，优选的，所述预定值为试车台试验时，施加到工作力传感器的力值，施加的加载力的级数选择5-10级(不包括零值)，施加每级加载力后，保持5-10s，标准力传感器数据采集装置和工作力传感器数据采集装置分别采集标准力传感器和工作力传感器在该级加载力下输出的力值并反馈至工控机，所述显示器显示标准力传感器数据采集装置和工作力传感器数据采集装置所采集的标准力传感器和工作力传感器在该级加载力下输出的力值；施加记载力至预定值后，卸载加载力至零值，卸载的加载力的级数选择5-10级(不包括零值)，优选的，施加的加载力的级数和卸载的加载力的级数相同，卸载每级加载力后，保持5-10s，标准力传感器数据采集装置和工作力传感器数据采集装置分别采集标准力传感器和工作力传感器在该级加载力下输出的力值并反馈至工控机，所述显示器显示标准力传感器数据采集装置和工作力传感器数据采集装置所采集的标准力传感器和工作力传感器在该级加载力下输出的力值。S22)、重复步骤S21至少3次，优选6次。S30)、绘制标准力传感器和工作力传感器的特性曲线图。根据标准力传感器和工作力传感器的特性曲线图确定工作力传感器的直线度、滞后性和重复性，所述工作力传感器的直线度、滞后性和重复性根据下述公式确定：式中，Vn为步骤S21中，所述液压加载装置驱动所述校准油缸工作向标准力传感器施加加载力至预定值时，工作力传感器数据采集装置所采集的工作力传感器的输出力值的平均值；m为步骤S22重复的次数；Vnj为第j次(j＝01,2,…m)施加加载力和卸载记载力过程中，步骤S21中，所述液压加载装置驱动所述校准油缸工作向标准力传感器施加加载力至预定值后卸载加载力至零值时，工作力传感器数据采集装置所采集的工作力传感器的输出力值；L为工作力传感器的直线度误差；△VL为程平均校准曲线与平均端点直线偏差的最大值；H为工作力传感器的滞后误差；△VH为回程平均校准曲线与进程平均校准曲线偏差的最大值；R为工作力传感器的重复性误差；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力传感器校准装置，其特征在于，包括工控机，显示器，伺服电机，电机电源，液压加载装置，校准油缸，标准力传感器，标准力传感器数据采集装置，工作力传感器和工作力传感器数据采集装置；工控机分别与显示器和伺服电机电连接，电机电源与伺服电机电连接，伺服电机依次与液压加载装置和校准油缸连接，校准油缸的活塞与标准力传感器连接，标准力传感器与工作力传感器连接，标准力传感器数据采集装置分别与标准力传感器和工控机电连接，工作力传感器数据采集装置分别与工作力传感器和工控机电连接。

【技术特征摘要】
1.一种力传感器校准装置，其特征在于，包括工控机，显示器，伺服电机，电机电源，液压加载装置，校准油缸，标准力传感器，标准力传感器数据采集装置，工作力传感器和工作力传感器数据采集装置；工控机分别与显示器和伺服电机电连接，电机电源与伺服电机电连接，伺服电机依次与液压加载装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：周皓，陈慧娜，孙建，
申请(专利权)人：北京航天三发高科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11