專利名稱：2mn微機(jī)控制電液伺服力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于液壓疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，特別是一種2MN徼,制電液伺服 力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，適用于測力儀、力傳感器、稱重傳感器、張拉機(jī)、千斤頂?shù)葴y力設(shè) 備檢測。
技術(shù)背景力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)是力學(xué)計量中對力傳感器、測力儀、稱重儀表進(jìn)行檢定或瀾試的 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。從原理上力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)可以分為靜重式、杠桿式、液壓式及疊加式力標(biāo) 準(zhǔn)機(jī)四種，疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)成本相對較低，目前已成力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的發(fā)展方向，但 其主要研究集中在中小力值測量范圍內(nèi)，對于2顧這樣大的力值，國內(nèi)外均沒 有現(xiàn)成的產(chǎn)品，只有自己研制。同時，影響液壓疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的準(zhǔn)確度和穩(wěn) 定度的因素較多，控制難度極大，目前，液壓疊加式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的自動控制和應(yīng) 用都還很不完善，有必要進(jìn)一步開展這方面的研制。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種檢測范圍寬，加載穩(wěn)定度好，自動化程度高 的液壓對比式力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)。本實用新型所設(shè)計的一種2麗微機(jī)控制電液伺服力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，包括標(biāo)準(zhǔn)測力儀，主機(jī)，液壓系統(tǒng)，計算機(jī)自動控制系統(tǒng),其特征是標(biāo)準(zhǔn)測力儀由多個標(biāo)準(zhǔn) 傳感器(6)和傳感器指示儀(4)組成；液壓系統(tǒng)由活塞系統(tǒng)，液壓主油缸(101)、 工作活塞(7)、油箱(8)組成；活塞系統(tǒng)由大活塞(12)及其伺服電機(jī)(13), 小活塞(11)及其伺服電機(jī)(10)組成。利用Borland 0++開發(fā)一套應(yīng)用程序， 實現(xiàn)了計算機(jī)自動化控制，檢測人員只需要在計算機(jī)端輸入需要的力值點，整 個檢測過程由電腦自動完成。本實用新型可以用一臺力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢測20-2000kN的測力儀、力傳感器、稱重傳感器、張拉機(jī)、千斤頂?shù)葴y力設(shè)備，力值精度為20-1000kN, 0.03%; 1000-2000kN, 0.05%。利用Borland 0++開發(fā)一奢應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)了計算機(jī)自動 化控制，檢測人員只霈要在計算機(jī)端輸入需要的力值點，整個檢測過程由電腦 自動控制完成。具有體積小、價格低、效率高的特點外，還具有測力范圍寬， 加載穩(wěn)定度高和較高的智能化控制能力的優(yōu)點。


圖1是2MN微機(jī)控制電液伺服力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的結(jié)構(gòu)原理圖。 圖2是主機(jī)平臺結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1、圖2中，l.計算機(jī)，2.控制器，3.被測力儀指示儀，4.標(biāo)準(zhǔn)傳感器 指示儀，5.被測力儀，6.標(biāo)準(zhǔn)傳感器，7.工作活塞，8.油箱，9.截止閥，10. 小活塞的伺服電機(jī)，11.小活塞，12.大活塞的伺服電機(jī)，13.大活塞，101.
油缸，102底座，103.標(biāo)準(zhǔn)傳感器，104.橫梁、105.升降電機(jī)，106.立柱。
具體實施方式
下面對本實用新型具體實施方式
作迸一步說明
為了實現(xiàn)較寬的測力范圍，即用一臺力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢測20-2000kN的測力儀、力 傳感器、稱重傳感器、張拉機(jī)、千斤頂?shù)葴y力設(shè)備，標(biāo)準(zhǔn)測力儀采用分段力值 覆蓋的方式，由4個德國朋M公司生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)傳感器組成，即C3H2-100kN,準(zhǔn)確 度為0.03級；C4-500kN,準(zhǔn)確度為0.03級；C4-1000kN，準(zhǔn)確度為O. 03級， C18-2000kN,準(zhǔn)確度為0.05級。指示儀采用德國HBM公司生產(chǎn)最先進(jìn)精密數(shù)字測 量儀DMP40S2，其準(zhǔn)確度為0.0005級。同時，主機(jī)平臺具有較大的測量空間，主 機(jī)立柱壓縮空間為1700mm,立柱凈寬170mm,能檢測較大尺寸范圍的測力裝置。
為了保證力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)實現(xiàn)良好的加載穩(wěn)定性，液壓及控制系統(tǒng)由標(biāo)準(zhǔn)傳感器、計算機(jī)、大小活塞、油泵、電機(jī)、主機(jī)油缸組成了。在力源端，安裝了二級動 力系統(tǒng)，即大、小活塞系統(tǒng)，活塞系統(tǒng)由大、小活塞、減速器、伺服電機(jī)，
控制裝置組成。小活塞直徑僅為7咖，加載穩(wěn)定度為30s負(fù)荷波動性不大于0.02%。
為了提髙力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)的使用性能，微機(jī)控制系統(tǒng)以Windows XP為操作系統(tǒng)， 利用801 1幼(^++開發(fā)力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)應(yīng)用控制系統(tǒng)。系統(tǒng)集成了數(shù)據(jù)采集，算法優(yōu)化， 自動控制和后處理部分等。自動控制的核心算法和可視化界面郝是通過0++程序 實現(xiàn)可視化操作。完成功能包括系統(tǒng)初始化、自動預(yù)壓，自動標(biāo)定和數(shù)據(jù)處理 等模塊。利用PC機(jī)實現(xiàn)虛擬儀器功能。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基于Access單機(jī)運行i。 檢測人員只需要在計算機(jī)端輸入需要的力值點，整個檢測過程就由計算機(jī)自動 控制完成。
檢測時，操作人員啟動整機(jī)系統(tǒng)，包括計算機(jī)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)。然后，啟 動計算機(jī)的力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)控制系統(tǒng)，只需要在計算機(jī)端輸入需要的力值點，整個檢 測過程就由電腦自動控制完成。
計算機(jī)初始化完成后，發(fā)出指令，控制伺服電機(jī)推動大活塞憲成主要動力 過程，傳感器將力值信號反餓到計算機(jī)系統(tǒng)，當(dāng)力值接近霱要的力值點時，i計 算機(jī)發(fā)出指令，停止大活塞的運動，轉(zhuǎn)而推動小活塞來實現(xiàn)微調(diào)，達(dá)到并穩(wěn)定 在所需的力值點。完成該點的輸出后，進(jìn)入下一點的測試，直至完成測試過程。
權(quán)利要求1、一種2MN微機(jī)控制電液伺服力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，包括標(biāo)準(zhǔn)測力儀，主機(jī)，液壓系統(tǒng)，計算機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征是標(biāo)準(zhǔn)測力儀由多個標(biāo)準(zhǔn)傳感器(6)和傳感器指示儀(4)組成；液壓系統(tǒng)由活塞系統(tǒng)，液壓主油缸(101)、工作活塞(7)、油箱(8)組成；活塞系統(tǒng)由大活塞(12)及其伺服電機(jī)(13)，小活塞(11)及其伺服電機(jī)(10)組成，標(biāo)準(zhǔn)傳感器(6)放置于主機(jī)底座(102)中央，主機(jī)底座(102)安置于液壓主油缸(101)的頂端，大活塞(12)與小活塞(11)并聯(lián)推動液壓主油缸(101)，為標(biāo)準(zhǔn)傳感器(6)提供穩(wěn)定的力源，標(biāo)準(zhǔn)傳感器(6)獲取的力值數(shù)據(jù)輸入到計算機(jī)自動控制系統(tǒng)中，再由計算機(jī)自動控制系統(tǒng)發(fā)出指令控制大活塞(12)與小活塞(11)的運動。
專利摘要一種2MN微機(jī)控制電液伺服力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)，包括標(biāo)準(zhǔn)測力儀，主機(jī)，液壓系統(tǒng)，計算機(jī)自動控制系統(tǒng)，其特征是標(biāo)準(zhǔn)測力儀由多個標(biāo)準(zhǔn)傳感器(6)和傳感器指示儀(4)組成；液壓系統(tǒng)由活塞系統(tǒng)，液壓主油缸(101)、工作活塞(7)、油箱(8)組成；活塞系統(tǒng)由大活塞(12)及其伺服電機(jī)(13)，小活塞(11)及其伺服電機(jī)(10)組成。本實用新型可以用一臺力標(biāo)準(zhǔn)機(jī)檢測20-2000kN的測力儀、力傳感器、稱重傳感器、張拉機(jī)、千斤頂?shù)葴y力設(shè)備，力值精度為20-1000kN，0.03％；1000-2000kN，0.05％。檢測人員只需要在計算機(jī)端輸入需要的力值點，整個檢測過程由電腦自動控制完成。
文檔編號G01L25/00GK201133859SQ20072012414
公開日2008年10月15日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月27日
發(fā)明者丁躍清, 進(jìn) 曹, 剛 王, 趙萬星 申請人:重慶市計量質(zhì)量檢測研究院