一种基于数字化应力环的测力仪校准系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，包括数字化应力环、加力装置、图像采集终端和数据处理终端，其中加力装置能够为数字化应力环提供稳定的形变动力，数据处理终端自动采集数字化应力环的长度示值并且将长度示值转换为实时力值，实现了力值的连续测量；当力值到达所设定的校准点时，图像采集终端采集当前测力仪所显示的力值并输送至数据处理终端，数据处理终端将测力仪上所显示的示值和采集的数字化应力环的实时力值进行比较，得出测力仪的示值误差及重复性等参数进而完成校准工作，整个过程无需人工干预，实现校准工作的自动化和数字化，提高校准效率并减少测量误差。减少测量误差。减少测量误差。

【技术实现步骤摘要】
一种基于数字化应力环的测力仪校准系统


[0001]本技术属于力值测量
，具体涉及一种基于数字化应力环的测力仪校准系统。

技术介绍

[0002]测力仪是一种用于测量各种力值或载荷的计量仪器，测力仪在使用过程中需要定期进行校准，应力环是对测力仪进行校准的常用设备。应力环主要由弹性环和百分表组成，使用中需要根据现场温度对应力环的变形系数进行修正，再根据新算得的变形系数将百分表上所读取的长度示值换算为力值，最后同测力仪上所显示的示值进行比较，进而得出被检设备的示值误差及重复性等参数。
[0003]应力环目前在应用中存在以下缺点：(1)采用非力值单位输出，只能进行断点的测量，不便作连续的观测；(2)校准过程中力值读数很难准确的停留在所需的校准点，需要在百分表指针移动中读数，人工读数准确性不高；(3)校准过程中需要两人配合，一人读取测力仪显示力值，一人读取数字化应力环的百分表数值，操作繁琐，效率低下。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是提供一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，能够自动采集数字化应力环读数，将非力值单位转换为实时力值，解决了数字化应力环数值不连续和人工读数误差大的问题，无需人工干预，实现校准工作的自动化和数字化，提高校准效率和校准准确率。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
[0006]一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，包括测力仪，所述测力仪包括力传感器，所述仪校准系统还包括数字化应力环、工作框架、加力装置、图像采集终端和数据处理终端；所述工作框架包括上压板、底板和调节机构，所述调节机构分别与上压板和底板连接，所述力传感器的一端与上压板连接，所述力传感器的另一端与数字化应力环的一端连接，所述数字化应力环的另一端与加力装置的一端连接，所述加力装置的另一端与底板连接，所述数字化应力环和图像采集终端分别与数据处理终端连接。
[0007]进一步地，所述数字化应力环包括第一固定座、第二固定座、弹性环、固定块、固定臂、移动臂和位移传感器；所述固定臂与固定块连接，所述移动臂与固定块滑动连接，所述第一固定座的底端穿过弹性环的上端并与固定臂连接，所述第二固定座的顶端穿过弹性环的下端后与移动臂连接，所述第一固定座的顶端与力传感器连接，所述第二固定座的底端与加力装置连接，所述位移传感器的固定端与固定臂连接，所述位移传感器的检测头穿过固定臂后朝向移动臂设置，所述位移传感器与数据处理终端连接。
[0008]进一步地，所述数字化应力环还包括复位弹簧，所述复位弹簧的两端分别与固定臂和移动臂连接。
[0009]进一步地，所述数字化应力环还包括导力块，所述导力块的两端分别与移动臂和
第二固定座连接，所述导力块的两端呈锥状。
[0010]进一步地，所述加力装置包括壳体、升降底座、蜗轮、蜗杆和蜗轮轴；所述壳体的下底面与底板连接，所述升降底座的一端与第二固定座连接，所述升降底座的另一端连接有底座立柱，所述壳体的上顶面开设有与底座立柱适配的导向槽，所述蜗轮、蜗杆和蜗轮轴均设置于壳体内，所述蜗轮与蜗杆相啮合，所述蜗轮套设在蜗轮轴的下部，所述蜗轮轴的上部穿设在底座立柱内，所述蜗轮轴与底座立柱螺纹连接。
[0011]进一步地，所述加力装置还包括第一圆锥轴承和第二圆锥轴承，所述第一圆锥轴承设置于蜗轮的下方并与蜗轮轴连接，所述第二圆锥轴承设置于蜗轮的上方并与蜗轮轴连接。
[0012]进一步地，所述蜗杆包括分别设置于蜗杆两端的蜗杆轴，所述壳体的内壁设置有与蜗杆轴适配的固定槽，所述固定槽内设置有球轴承，所述蜗杆轴通过球轴承与固定槽转动连接，所述蜗杆轴的穿设出壳体的一端开设有加力孔。
[0013]进一步地，所述加力装置还包括轴承挡圈，所述轴承挡圈设置于固定槽和球轴承的外圈之间。
[0014]有益效果：本技术提供的一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，其中工作框架通过调节机构收紧上压板和底板，从而将测力仪的力传感器、数字化应力环和加力装置固定，加力装置为数字化应力环提供稳定的形变动力，数字化应力环在加力装置的作用下显示出与形变量对应的长度示值，数据处理终端能够自动采集数字化应力环的长度示值并且将长度示值转换为实时力值，解决了现有技术中测量断点的问题，实现了力值的连续测量；当力值到达所设定的校准点时，图像采集终端采集当前测力仪所显示的力值并输送至数据处理终端，数据处理终端将测力仪上所显示的示值和采集的数字化应力环的实时力值进行比较，得出测力仪的示值误差及重复性等参数进而完成校准工作，整个过程无需人工干预，实现校准工作的自动化和数字化，在消除了人工读数造成的误差的同时能够减少人员配置，提高校准效率和校准准确率。
附图说明
[0015]图1为本技术的结构示意图。
[0016]图2为图1中A部的结构示意图。
[0017]图3为实施例3中的蜗杆的侧视图。
[0018]图中：11
‑
第一固定座；12
‑
弹性环；13
‑
固定臂；14
‑
固定块；15
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导力块；16
‑
第二固定座；17
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复位弹簧；18
‑
移动臂；2
‑
加力装置；21
‑
上顶面；22
‑
底座立柱；23
‑
第一圆锥轴承；24
‑
蜗轮轴；25
‑
下底面；26
‑
第二圆锥轴承；27
‑
蜗轮；28
‑
蜗杆；281
‑
固定槽；282
‑
球轴承；283
‑
轴承挡圈；284
‑
加力孔；285
‑
蜗杆轴；29
‑
升降底座；3
‑
数据处理终端；4
‑
图像采集终端；5
‑
位移传感器；51
‑
测头；61
‑
上压板；62
‑
底板；7
‑
力传感器。
具体实施方式
[0019]以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本技术提供的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本技术，但并不构成对本技术的限定。
[0020]实施例1
[0021]如图1所示，本实施例提供了一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，包括测力仪，测力仪包括力传感器7，测力仪校准系统还包括数字化应力环、工作框架、加力装置2、图像采集终端4和数据处理终端3；工作框架包括上压板61、底板62和调节机构(图中未示出)，优选地，调节机构还包括两个对称设置的立柱，两个立柱的一端均与底板62固定连接，两个立柱的另一端分别和上压板61的两端连接，每个立柱上均螺纹连接有两个螺母且两个螺母分别设置于对应上压板61的上下两端，通过调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，包括测力仪，所述测力仪包括力传感器(7)，其特征在于：所述仪校准系统还包括数字化应力环、工作框架、加力装置(2)、图像采集终端(4)和数据处理终端(3)；所述工作框架包括上压板(61)、底板(62)和调节机构，所述调节机构分别与上压板(61)和底板(62)连接，所述力传感器(7)的一端与上压板(61)连接，所述力传感器(7)的另一端与数字化应力环的一端连接，所述数字化应力环的另一端与加力装置(2)的一端连接，所述加力装置(2)的另一端与底板(62)连接，所述数字化应力环和图像采集终端(4)分别与数据处理终端(3)连接。2.根据权利要求1所述的一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，其特征在于：所述数字化应力环包括第一固定座(11)、第二固定座(16)、弹性环(12)、固定块(14)、固定臂(13)、移动臂(18)和位移传感器(5)；所述固定臂(13)与固定块(14)连接，所述移动臂(18)与固定块(14)滑动连接，所述第一固定座(11)的底端穿过弹性环(12)的上端并与固定臂(13)连接，所述第二固定座(16)的顶端穿过弹性环(12)的下端后与移动臂(18)连接，所述第一固定座(11)的顶端与力传感器(7)连接，所述第二固定座(16)的底端与加力装置(2)连接，所述位移传感器(5)的固定端与固定臂(13)连接，所述位移传感器(5)的检测头(51)穿过固定臂(13)后朝向移动臂(18)设置，所述位移传感器(5)与数据处理终端(3)连接。3.根据权利要求2所述的一种基于数字化应力环的测力仪校准系统，其特征在于：所述加力装置(2)包...

【专利技术属性】
技术研发人员：李侠，李铮，程祥瑞，李卫东，李强，李磊，
申请(专利权)人：秦皇岛市计量测试研究所，
类型：新型
国别省市：