用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于计量测试技术，涉及一种用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构。机构由旋钮、减码杆、横梁、减码轴、减码杆安装轴、凸轮组、砝码组组成，减码杆安装轴和减码轴的两端安装在两个固定梁上，减码杆安装在减码杆安装轴上，旋钮安装在减码轴的一端，凸轮组套装在减码轴上，减码杆靠在凸轮组上，砝码组挂装在减码杆上，横梁固定在电磁天平式小力值标准装置的杠杆上。本实用新型专利技术改善了被测传感器零点调试过程的繁琐、无规律及手动加减配衡砝码给天平带来的干扰现象，减少了配平所用的时间。同时操作过程中只需转动旋钮，操作更加方便。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于计量测试技术，涉及一种用于电磁天平式小力值标准装置的减码 配平机构。
技术介绍
力值是力学计量领域的基础量值之一。力值测量广泛地应用于航空、航天、船舶、 兵器等国防科技领域，在民用工业如汽车工业等制造工业中也扮演着重要的角色。近些年 来，随着纳米计量和微纳米机电系统等相关专业的快速发展，在其科研和生产中进行了大 量的小力值的测量，如纳米硬度、薄膜机械性能测试、纳米材料弹性模量测试等试验过程 中，都需要对微小力值进行准确的测试，才能保证试验结果的准确。在纳米硬度的测量中， 其力值最大仅为10mN，在一些硅薄膜、复合硅薄膜等薄膜材料的机械性能测试过程中使用 的负荷传感器，其量程范围为0 4. 5N，其分辨率要达到0. 005N(5mN)，力值测量误差一般 要求在1 %以内。这么小的力值测量的准确与否直接影响着科研和生产过程，影响武器型号 的顺利完成，这就对小力值的计量提出了新的更高的要求。目前常见的力标准装置有静重式结构的力标准机、杠杆放大结构的力标准机和液 压放大结构的力标准机。对于杠杆放大结构的力标准机和液压放大结构的力标准机均适用 于较大力值校准。一般的杠杆式力标准装置和液压式力标准装置在校准工作时均需要进行 配平，保持力标准装置在未加载力值时加载端和砝码端的平衡。配平主要是在砝码端加重 物。这种方法主要是因为一般的杠杆式力标准装置主要是对力值进行放大，在砝码端配平 可以用较小的重量就使力标准装置达到平衡。电磁天平式小力值标准装置应用等臂杠杆，杠杆平衡的条件是两端所受力值相 同。由于力值较小，等臂杠杆的灵敏度较普通的力标准装置要高得多，更容易受到外力的影 响。如果采用传统的配平方式，在砝码端加配平物会对天平带来一定干扰，更重要的是天平 的灵敏度和不加配重物时发生了变化，破坏天平的灵敏度，影响了小力值标准装置的准确度。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构。 本技术的技术解决方案是，机构由旋钮、减码杆、横梁、减码轴、减码杆安装轴、凸轮组、 砝码组组成，减码杆安装轴和减码轴的两端安装在两个固定梁上，减码杆安装在减码杆安 装轴上，旋钮安装在减码轴的一端，凸轮组套装在减码轴上，减码杆靠在凸轮组上，砝码组 挂装在减码杆上，横梁固定在电磁天平式小力值标准装置的杠杆上。所述减码轴与减码杆安装轴为1 3根，每根减码杆安装轴上的减码杆交错放置。本技术具有的优点和有益效果用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构可以由多组砝码和多组减码杆 组成。当被校的传感器置于电磁天平式小力值标准装置后，杠杆会失去平衡，此时撤除与传感器质量相同的配平砝 码后再打开天平，即可重新恢复杠杆的平衡。这种配平方式保证了 在测试不同质量传感器的情况下，小力值标准装置的杠杆的质量是保持不变的，因此天平 的灵敏度不会发生变化，保证了小力值标准装置的准确度。本技术改善了被测传感器零点调试过程的繁琐、无规律及手动加减配衡砝码 给天平带来的干扰现象，减少了配平所用的时间。同时操作过程中只需转动旋钮，操作更加 方便。这种配平方式既提高了效率，又保证了力臂杠杆的灵敏度，也使天平的准确度经过长 时间的使用后不会有较大的变化。当不同型号、不同质量的被测传感器与本装置连接时，可 通过减码机构迅速实现天平的平衡。附图说明图1是本技术用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构原理图；图2是本技术百克组、十克组、克组组成的配平机构示意图；图3是本技术减码配平机构横梁示意图；图4是本技术十克组减码配平机构示意图；图5是本技术克组减码配平机构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作详细说明。机构由旋钮1、减码杆2、横梁3、减码轴 4、减码杆安装轴5、凸轮组6、砝码组7、固定梁8组成，减码杆安装轴5和减码轴4的两端安 装在两个固定梁8上，减码杆2安装在减码杆安装轴5上，旋钮1安装在减码轴4的一端， 凸轮组6套装在减码轴4上，减码杆2靠在凸轮组6上，砝码组7挂装在减码杆2上，横梁 3固定在电磁天平式小力值标准装置的杠杆上。所述减码轴4与减码杆安装轴5为1 3根，每根减码杆安装轴上的减码杆交错放置。以主要由百克组、十克组和克组组成的配平机构为例，如图2所示。机构由百克组 旋钮1、百克组减码杆2、横梁3、百克组减码轴4、百克组减码杆安装轴5、百克组凸轮组6、 百克组砝码组7、固定梁8、十克组旋钮9、十克组减码杆10、十克组减码轴11、十克组减码 杆安装轴12、十克组凸轮组13、十克组砝码组14、克组旋钮15、克组减码杆16、克组减码轴 17、克组减码杆安装轴18、克组凸轮组19、克组砝码组20组成。百克组减码杆安装轴5和 百克组减码轴4的两端安装在两个固定梁8上，百克组减码杆2安装在百克组减码杆安装 轴5上，百克组旋钮1安装在百克组减码轴4的一端，百克组凸轮组6套装在百克组减码轴 4上，百克组减码杆2靠在百克组凸轮组6上，百克组砝码组7挂装在百克组减码杆2上，横 梁3固定在电磁天平式小力值标准装置的杠杆上。十克组减码杆安装轴10和十克组减码轴 11的两端安装在两个固定梁8上，十克组减码杆10安装在十克组减码杆安装轴12上，十克 组旋钮9安装在十克组减码轴11的一端，十克组凸轮组13套装在十克组减码轴11上，十 克组减码杆10靠在十克组凸轮组13上，十克组砝码组14挂装在十克组减码杆10上。克 组减码杆安装轴16和克组减码轴17的两端安装在两个固定梁8上，克组减码杆16安装在 克组减码杆安装轴18上，克组旋钮15安装在克组减码轴16的一端，克组凸轮组19套装在 克组减码轴17上，克组减码杆16靠在克组凸轮组19上，克组砝码组20挂装在克组减码杆16上。 百克组减码杆2、十克组减码杆10、克组减码杆16交错放置。当不同型号、不同质量的被测传感器与本装置连接时，杠杆的初始平衡被打破，所 以校准工作的第一步工作就是配平杠杆，也就是要实现天平在电磁测量范围内的平衡。在 校准中被校物需要先进行称重，确定配平需要的调整块质量。但由于安装过程中导线作用 在杠杆上的质量不能实现准确测量，所以事先的称重只能是粗略估计，需要在实际安放好 以后再进行细调。其它力标准装置的配平方法是在杠杆的另一端添加同等质量的配平物，但由于杠 杆灵敏度很高，不同的传感器配平质量有较大差别。所以调试过程非常繁琐，无规律及手动 加减配衡砝码给天平带来的干扰现象。减码配平机构(见图3)的砝码共分为三组，分别用 来实现Ig 10g、10g IOOg以及IOOg Ikg范围内的初始质量的配平，每一组都由十 个环状挂码组成，对称分布在减码横梁的两端。通过三个减码旋钮可以分别实现三组挂码 的依次加挂或卸除，每次都是在减码横梁3的两端同步进行加挂或卸除对称分布的一对挂 码。通过这种减码方法，能够快速平稳的实现杠杆的初始配平。同时由于配衡砝码设计在吊耳的受力中心线上，而且在刀口前后对称分布，保证 在刀口与刀承的良好和稳定接触。因此，在操作时基本实现了平稳加载，不致对天平造成外 力干扰，有利保证杠杆的稳定和天平的测量准确度。权利要求1.用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构，其特征是，机构由旋钮、减码杆、 横梁、减码轴、减码杆安本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电磁天平式小力值标准装置的减码配平机构，其特征是，机构由旋钮、减码杆、横梁、减码轴、减码杆安装轴、凸轮组、砝码组组成，减码杆安装轴和减码轴的两端安装在两个固定梁上，减码杆安装在减码杆安装轴上，旋钮安装在减码轴的一端，凸轮组套装在减码轴上，减码杆靠在凸轮组上，砝码组挂装在减码杆上，横梁固定在电磁天平式小力值标准装置的杠杆上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永录，秦海峰，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[]