專利名稱：一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于力矩計量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)及方法。
背景技術(shù)：
天平式微力矩校準(zhǔn)儀采用刀子刀承支承等臂杠桿，在杠桿兩端設(shè)置力矩器，由力矩器的輸出(力)與等臂杠桿臂長(矩)的乘積給出校準(zhǔn)力矩值。天平式微力矩校準(zhǔn)儀采用等臂杠桿的主要原因有兩點①可在同一臺設(shè)備，同一安裝方式下，先后校準(zhǔn)順時針和逆時針方向的力矩；②可消除力臂引入的對支點的力矩。微觀上，采用刀子刀承結(jié)構(gòu)的天平式微力矩校準(zhǔn)儀存在力臂大小隨天平開關(guān)動作而有微小變化的問題。這樣，雖然天平的總臂長一定，但分配給兩邊的臂長發(fā)生了變化，因此，天平微力矩校準(zhǔn)儀給出的順時針力矩和逆時針力矩都存在較大的不確定性。在對微小力矩進行校準(zhǔn)時，為提高校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確度等級，必須在力值準(zhǔn)確的前提下，確保力臂值的準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種確保天平式微力矩校準(zhǔn)儀的臂長準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠的易定矩結(jié)構(gòu)及方法。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，它包括橫梁、橫梁底座、兩個緊固件、兩片吊簧、吊簧支座、兩個秤盤吊臂；其中，橫梁為半圓形，天平式微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的旋轉(zhuǎn)中心與該圓心重合；在橫梁的底部中心開有一個凹槽，與其對應(yīng)的橫梁底座的頂部中心帶有突起，橫梁的底部中心凹槽與橫梁底座的頂部中心突起相嵌合，并通過螺釘依次穿過橫梁底座中心和橫梁中心，將橫梁底座和橫梁緊固連接；橫梁底座的兩端對稱位置處分別通過螺釘固定連接一片吊簧的下端，兩片吊簧的上端分別通過螺釘固定連接在吊簧支座上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上；相同的兩個秤盤吊臂分別通過緊固件固定在橫梁兩側(cè)相對稱位置處。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其所述的吊簧支座的上端開有凹槽，在該凹槽的兩側(cè)對稱位置處延伸出一個突起，兩片吊簧的上端就分別通過螺釘固定在連接這些突起上；橫梁底座的底端與吊簧支座的凹槽端面距有一定間隙。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其所述的每片吊簧的兩側(cè)中心對稱位置處均帶有一個凹槽。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其所述的秤盤吊臂受重力作用，方向豎直向下，與橫梁緊密貼合。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其所述的緊固件為螺釘和壓緊塊；所述的秤盤吊臂為柔性材料；每片吊簧為鈹青銅材料制成；橫梁為銦鋼材料制成。本發(fā)明所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其包括如下步驟(a)采用半圓形橫梁，天平式微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的旋轉(zhuǎn)中心與橫梁的圓心重合； 將橫梁的底部中心開有的凹槽與橫梁底座的頂部中心帶有的突起相嵌合，并通過螺釘依次穿過橫梁底座中心和橫梁中心，將橫梁底座和橫梁緊固連接；(b)在橫梁底座的兩端對稱位置處分別通過螺釘固定連接一片吊簧的下端，兩片吊簧的上端分別通過螺釘固定連接在吊簧支座上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上；相同的兩個秤盤吊臂分別通過緊固件固定在橫梁兩側(cè)相對稱位置處；(c)按照J(rèn)JG98-2006《機械天平檢定規(guī)程》中，測量橫梁不等臂性誤差的方法，測量旋轉(zhuǎn)中心到某邊所形成的力臂值；把測定的力臂值賦予天平微力矩校準(zhǔn)儀，作為力矩計算的依據(jù)。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其所述的吊簧支座的上端開有凹槽，在該凹槽的兩側(cè)對稱位置處延伸出一個突起，兩片吊簧的上端就分別通過螺釘固定連接在這些突起上；橫梁底座的底端與吊簧支座的凹槽端面距有一定間隙。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其所述的每片吊簧的兩側(cè)中心對稱位置處均帶有一個凹槽，安裝吊簧時，調(diào)整其位置，使兩片吊簧的凹槽軸線重合，該軸線即為橫梁的旋轉(zhuǎn)軸線。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其所述的秤盤吊臂受重力作用，方向豎直向下，與橫梁緊密貼合。如上所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其所述的緊固件為螺釘和壓緊塊；所述的秤盤吊臂為柔性材料；每片吊簧為鈹青銅材料制成；橫梁為銦鋼材料制成。本發(fā)明的效果在于本發(fā)明所述的用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)及方法，主要在力臂結(jié)構(gòu)和懸掛系統(tǒng)進行了的創(chuàng)新設(shè)計。其力臂總長度為半圓形橫梁的圓直徑， 易于測量，借用JJG98-2006《機械天平檢定規(guī)程》中，測量機械天平橫梁不等臂性誤差的方法，可測量旋轉(zhuǎn)中心到某邊所形成的力臂值，即單邊力臂大小。采用柔性懸掛，可確保力臂值保持不變。整個結(jié)構(gòu)，確保了天平式微力矩校準(zhǔn)儀的臂長準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。


圖1為本發(fā)明所述的用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2為本發(fā)明所述的用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)主視圖；圖3為本發(fā)明所述的用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖4為橫梁結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為吊簧結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5的側(cè)視圖；圖7為橫梁底座結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為秤盤吊臂結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為吊簧支座結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1-橫梁；2-緊固件；3-吊簧；4-橫梁底座；5-秤盤吊臂；6_吊簧支座；7_凹槽。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)及方法作進一步描述。實施例1如圖1至圖9所示，本發(fā)明所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)主要包括橫梁1、緊固件2 (螺釘和壓緊塊)、吊簧3、橫梁底座4、秤盤吊臂5、吊簧支座6。其中，橫梁1為半圓形，天平式微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的旋轉(zhuǎn)中心與圓心重合。在橫梁 1的底部中心開有一個凹槽，與其對應(yīng)的橫梁底座4的頂部中心帶有突起，橫梁1的底部中心凹槽與橫梁底座4的頂部中心突起相嵌合，并通過螺釘依次穿過橫梁底座4中心和橫梁 1中心，將橫梁底座4和橫梁1緊固連接。橫梁底座4的兩端對稱位置處分別通過螺釘固定連接一片吊簧3的下端，兩片吊簧3的上端分別通過螺釘固定連接在吊簧支座6上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上。即吊簧支座 6的上端開有凹槽，在該凹槽的兩側(cè)對稱位置處延伸出一個突起，兩片吊簧3的上端就分別通過螺釘固定連接在這些突起上。橫梁底座4的底端與吊簧支座6的凹槽端面不接觸，距有一定間隙。每片吊簧3的兩側(cè)中心對稱位置處均帶有一個凹槽7，安裝吊簧3時，調(diào)整其位置， 使兩片吊簧3的凹槽7軸線重合，該軸線即為橫梁的旋轉(zhuǎn)軸線。相同的兩個秤盤吊臂5分別通過緊固件2 (螺釘和壓緊塊)固定在橫梁1兩側(cè)相對稱位置處。秤盤吊臂5受重力作用，方向豎直向下，與橫梁1緊密貼合。秤盤吊臂5為柔性材料，0.02mm厚，如可采用塞尺直接加工成形。每片吊簧3可為鈹青銅材料制成。橫梁1為銦鋼材料制成。其他部件材料可選擇不銹鋼或銅合金。實施例2本發(fā)明所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，具體步驟如下(a)采用半圓形橫梁1，天平式微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的旋轉(zhuǎn)中心與橫梁1的圓心重合；將橫梁1的底部中心開有的凹槽與橫梁底座4的頂部中心帶有的突起相嵌合，并通過螺釘依次穿過橫梁底座4中心和橫梁1中心，將橫梁底座4和橫梁1緊固連接；(b)在橫梁底座4的兩端對稱位置處分別通過螺釘固定連接一片吊簧3的下端， 兩片吊簧3的上端分別通過螺釘固定連接在吊簧支座6上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上。即吊簧支座6的上端開有凹槽，在該凹槽的兩側(cè)對稱位置處延伸出一個突起，兩片吊簧3的上端就分別通過螺釘固定在連接這些突起上。橫梁底座4的底端與吊簧支座6的凹槽端面不接觸，距有一定間隙。每片吊簧3的兩側(cè)中心對稱位置處均帶有一個凹槽7，安裝吊簧3時，調(diào)整其位置， 使兩片吊簧3的凹槽7軸線重合，該軸線即為橫梁的旋轉(zhuǎn)軸線。相同的兩個秤盤吊臂5分別通過緊固件2 (螺釘和壓緊塊)固定在橫梁1兩側(cè)相對稱位置處。秤盤吊臂5受重力作用，方向豎直向下，與橫梁1緊密貼合。(c)按照J(rèn)JG98-2006《機械天平檢定規(guī)程》中，測量橫梁不等臂性誤差的方法，測量旋轉(zhuǎn)中心到某邊所形成的力臂值；把測定的力臂值賦予天平微力矩校準(zhǔn)儀，作為力矩計算的依據(jù)。 上述秤盤吊臂5為柔性材料，0. 02mm厚，如可采用塞尺直接加工成形。每片吊簧3 可為鈹青銅材料制成。橫梁1為銦鋼材料制成。其他部件材料可選擇不銹鋼或銅合金。
權(quán)利要求
1.一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括橫梁(1)、橫梁底座G)、兩個緊固件O)、兩片吊簧(3)、吊簧支座(6)、兩個秤盤吊臂(5)；其中，橫梁(1)為半圓形，天平式微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的旋轉(zhuǎn)中心與該圓心重合；在橫梁 (1)的底部中心開有一個凹槽，與其對應(yīng)的橫梁底座的頂部中心帶有突起，橫梁(1)的底部中心凹槽與橫梁底座(4)的頂部中心突起相嵌合，并通過螺釘依次穿過橫梁底座中心和橫梁中心，將橫梁底座⑷和橫梁⑴緊固連接；橫梁底座的兩端對稱位置處分別通過螺釘固定連接一片吊簧(3)的下端，兩片吊簧(3)的上端分別通過螺釘固定連接在吊簧支座(6)上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上；相同的兩個秤盤吊臂( 分別通過緊固件O)固定在橫梁(1)兩側(cè)相對稱位置處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其特征在于 所述的吊簧支座(6)的上端開有凹槽，在該凹槽的兩側(cè)對稱位置處延伸出一個突起，兩片吊簧(3)的上端就分別通過螺釘固定連接在這些突起上；橫梁底座(4)的底端與吊簧支座 (6)的凹槽端面距有一定間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的每片吊簧(3)的兩側(cè)中心對稱位置處均帶有一個凹槽(7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的秤盤吊臂(5)受重力作用，方向豎直向下，與橫梁⑴緊密貼合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的緊固件( 為螺釘和壓緊塊；所述的秤盤吊臂( 為柔性材料；每片吊簧(3)為鈹青銅材料制成；橫梁(1)為銦鋼材料制成。
6.一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其特征在于該方法包括如下步驟(a)采用半圓形橫梁(1)，天平式微力矩校準(zhǔn)儀橫梁的旋轉(zhuǎn)中心與橫梁(1)的圓心重合；將橫梁(1)的底部中心開有的凹槽與橫梁底座(4)的頂部中心帶有的突起相嵌合，并通過螺釘依次穿過橫梁底座中心和橫梁中心，將橫梁底座(4)和橫梁(1)緊固連接；(b)在橫梁底座(4)的兩端對稱位置處分別通過螺釘固定連接一片吊簧C3)的下端，兩片吊簧(3)的上端分別通過螺釘固定連接在吊簧支座(6)上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上；相同的兩個秤盤吊臂( 分別通過緊固件O)固定在橫梁(1)兩側(cè)相對稱位置處；(c)按照J(rèn)JG98-2006《機械天平檢定規(guī)程》中，測量橫梁不等臂性誤差的方法，測量旋轉(zhuǎn)中心到某邊所形成的力臂值；把測定的力臂值賦予天平微力矩校準(zhǔn)儀，作為力矩計算的依據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其特征在于 所述的吊簧支座(6)的上端開有凹槽，在該凹槽的兩側(cè)對稱位置處延伸出一個突起，兩片吊簧(3)的上端就分別通過螺釘固定連接在這些突起上；橫梁底座(4)的底端與吊簧支座 (6)的凹槽端面距有一定間隙。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其特征在于所述的每片吊簧(3)的兩側(cè)中心對稱位置處均帶有一個凹槽(7)，安裝吊簧(3)時，調(diào)整其位置，使兩片吊簧(3)的凹槽(7)軸線重合，該軸線即為橫梁的旋轉(zhuǎn)軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其特征在于所述的秤盤吊臂(5)受重力作用，方向豎直向下，與橫梁⑴緊密貼合。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩方法，其特征在于所述的緊固件(2)為螺釘和壓緊塊；所述的秤盤吊臂(5)為柔性材料；每片吊簧(3)為鈹青銅材料制成；橫梁(1)為銦鋼材料制成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于天平式微力矩校準(zhǔn)儀的易定矩結(jié)構(gòu)及方法。其中，橫梁為半圓形，橫梁的底部中心凹槽與橫梁底座的頂部中心突起相嵌合，并通過螺釘將橫梁底座和橫梁緊固連接；橫梁底座的兩端對稱位置處分別固定連接一片吊簧的下端，兩片吊簧的上端分別固定連接在吊簧支座上端兩側(cè)對稱設(shè)置的突起上；相同的兩個秤盤吊臂分別通過緊固件固定在橫梁兩側(cè)相對稱位置處。測量旋轉(zhuǎn)中心到某邊所形成的力臂值；把測定的力臂值賦予天平微力矩校準(zhǔn)儀，作為力矩計算的依據(jù)。本發(fā)明中力臂總長度為半圓形橫梁的圓直徑，易于測量；采用柔性懸掛，可確保力臂值保持不變。本發(fā)明整個結(jié)構(gòu)，確保了天平式微力矩校準(zhǔn)儀的臂長準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。
文檔編號G01L25/00GK102435389SQ20111032537
公開日2012年5月2日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者倪懷生, 劉勇, 李廷元, 王小三, 趙寶瑞 申請人:中國運載火箭技術(shù)研究院, 北京航天計量測試技術(shù)研究所