专利名称：一种液压千斤顶工作标定系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量标定领域，特别涉及一种液压千斤顶工作标定系统。
背景技术：
目前，为防止液压千斤顶内的液体泄漏，液压千斤顶工作活塞与外壳之间通常采用密封条进行密封。工作活塞运动时，密封条和工作活塞紧密接触且密封条与外壳固定在一起保持不动，这就会对工作活塞的运动产生一定的滑动摩擦阻力，这种滑动摩擦阻力只有在活塞运动时才能体现出来。液压千斤顶工作系统一般由液压千斤顶、压力泵、管路、千斤顶指示器组成，如附图1所示。液压千斤顶的工作原理是:压力泵对千斤顶供液体，千斤顶对施力体施加作用力，通过与千斤顶连通的模拟式指示器(如压力表)或数字式指示器(如数据采集系统)直接或间接指示所施加的力值。液压千斤顶一般用于各类试验装置或工程结构的力值控制。力值控制过程往往是动态过程，即在活塞运动过程中进行加载。此时，千斤顶提供的力并不是全部作用于试验装置或工程结构上，而是有一部分用于克服滑动摩擦阻力。为保证液压千斤顶力值控制的准确可靠，在使用前需要对液压千斤顶工作系统进行标定。目前常用的液压千斤顶标定系统为框架式，如附图1所示。整个框架刚度很大，在标定过程中变形很小。目前这种液压千斤顶标定方式存在如下缺陷:—、未能充分体现滑动摩擦阻力对标定结果的影响液压千斤顶的标定一般是在附图1所示的刚性框架内进行，在标定过程中，由于标定系统的框架及垫块刚性很大，在液压千斤顶的最大标定荷载作用下变形很小，导致在标定过程中千斤顶活塞位移很小，没有明显运动，滑动摩擦阻力未能充分体现出来。因此，标定结果不能完全体现滑动摩擦阻力。而实际工作状态，液压千斤顶的活塞处于明显运动状态，是需要克服滑动摩擦阻力来工作。二、读数误差较大对于千斤顶指示仪表读数和标准测力计指示仪表读数的对应问题，目前一般采用人工读数记录，这种记录方式不能复原，其读数偏差很大。因为在标定过程中，千斤顶指示仪表和标准测力计指示仪表的指针刻度都处于运动状态，仅仅依靠眼睛观察来保证两个仪表刻度在同一时刻的示值能一一准确对应的难度较大。
发明内容本实用新型的目的是:为克服上述现有技术中的技术缺陷，提供一种液压千斤顶工作标定系统。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:提供了一种液压千斤顶工作标定系统，包括:液压千斤顶1、液压千斤顶指示仪表7、标准测力计3、标准测力计指示仪表8、刚性垫块A2、刚性框架5、压力泵6、视频监控录制系统、大变形弹性垫块16 ；所述视频监控录制系统可以把不同指示仪表的变化情况录制到同一视频文件中并生成视频文件，对该视频文件回放可以找到不同仪表在相同时刻的对应读数，进一步包括:摄像头A10、摄像头A显示屏14、摄像头BH、摄像头B显示屏15、计算机采集显示模块13 ；所述液压千斤顶1、刚性垫块A2、标准测力计3、大变形弹性垫块16依次安装在刚性框架5内部，压力泵6与液压千斤顶I通过管路9连接；液压千斤顶指示仪表7安装在压力泵6上端，标准测力计指示仪表8安装在标准测力计3侧端；摄像头AlO对准标准测力计指示仪表8,摄像头Bll对准液压千斤顶指示仪表7,摄像头A显示屏14、摄像头B显示屏15通过通讯线路12与计算机采集显示模块13连接。其中，所述大变形弹性垫块16采用弹簧制作，且其最大弹性变形量大于液压千斤顶工作活塞的最大行程。其中，所述大变形弹性垫块16的选择根据刚度确定，刚度依据的公式为:大变形弹性垫块刚度=千斤顶额定荷载+ (千斤顶工作活塞行程X0.8)。本实用新型的有益效果是:本实用新型在传统标定方式的基础上，增设大变形弹性垫块和视频监控录制系统来对液压千斤顶工作系统进行标定。千斤顶实际工作时工作活塞处于运动状态且需要克服滑动摩阻，大变形弹性垫块的设置可以确保千斤顶工作系统的标定过程与实际工作状态保持一致。视频监控录制系统能同时同步录制不同仪表的变化情况并生成视频文件，通过视频回放可以找到不同仪表在相同时刻的对应读数，减小了人工读数的偏差。本实用新型较传统液压千斤顶标定方式具有读数准确度高的特点，与实际应用更为贴近。
图1为传统液压千斤顶标定传统的结构示意图。图2为本实用新型一种液压千斤顶工作标定系统的结构示意图。附图标识:1-液压千斤顶，2-刚性垫块A，3-标准测力计，4-刚性垫块B，5_刚性框架，6-压力泵，7-液压千斤顶指示仪表，8-标准测力计指示仪表，9-管路，10-摄像头A，Il-摄像头B, 12-通讯线路，13-计算机米集显不模块，14-摄像头A显不屏，15-摄像头B显示屏，16-大变形弹性垫块。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明进行详细说明。参照图2，本实用新型一种液压千斤顶工作标定系统，包括:液压千斤顶1、液压千斤顶指示仪表7、标准测力计3、标准测力计指示仪表8、刚性垫块A2、刚性框架5、压力泵6、视频监控录制系统、大变形弹性垫块16 ；所述视频监控录制系统可以把不同指示仪表的变化情况录制到同一视频文件中并生成视频文件，对该视频文件回放可以找到不同仪表在相同时刻的对应读数，进一步包括:摄像头A10、摄像头A显示屏14、摄像头BH、摄像头B显示屏15、计算机采集显示模块13 ；[0024]所述液压千斤顶1、刚性垫块A2、标准测力计3、大变形弹性垫块16依次安装在刚性框架5内部，压力泵6与液压千斤顶I通过管路9连接；液压千斤顶指示仪表7安装在压力泵6上端，标准测力计指示仪表8安装在标准测力计3侧端；摄像头AlO对准标准测力计指示仪表8,摄像头Bll对准液压千斤顶指示仪表7,摄像头A显示屏14、摄像头B显示屏15通过通讯线路12与计算机采集显示模块13连接。其中，所述大变形弹性垫块16采用弹簧制作，且其最大弹性变形量大于液压千斤顶工作活塞的最大行程。其中，所述大变形弹性垫块16的选择根据刚度确定，刚度依据的公式为:大变形弹性垫块刚度=千斤顶额定荷载+ (千斤顶工作活塞行程X0.8)。基于现有液压千斤顶标定系统和方法存在的缺陷，为进一步提升液压千斤顶标定结果的准确度，本实用新型对目前的标定系统和方法采取如下改进措施:一、在标定装置中设置大变形弹性垫块大变形弹性垫块16在标定装置中的设置位置如附图2所示。大变形弹性垫块16设置的目的是保证在整个标定过程中，液压千斤顶I的工作活塞始终处于移动状态，也就是工作活塞始终处于克服滑动摩擦阻力的运动状态。这样，标定的结果就消除了滑动摩擦阻力的影响，从而使标定结果与实际工作运行状态相一致。在标定过程中，大变形弹性垫块16既要保持大变形又要保持一定承载力。这就要求大变形弹性垫块保持一定的刚度。二、采用视频监控系统获取读数视频监控系统如附图2所示，由两个或多个高清摄像头和计算机采集显示模块组成。其中一个摄像头对准标准测力计的指示仪表，另外一个摄像头对准液压千斤顶的指示仪表。这两个摄像头显示的画面同时显示在同一计算机采集显示模块上，采用另外摄像装置或者计算机屏幕录制工具对这两个摄像头的视频画面进行同步录制，将整个标定过程中指示仪表的变化拍摄成视频文件。标定结束后，回放该视频文件，并可以在任何时刻截取画面，读取标准测力计的指示仪表和液压千斤顶的指示仪表的一一对应示值。在液压千斤顶I标定过程中，若活塞运行速度过快，人工很难准确读数。视频监控系统读数的方式可以在标定结束后以回放的形式读数，且回放过程可以在任意位置停止，在静止画面上读数，这就大大减少人工读数方式的偏差。另外，还可以借助读图软件读数，使得指示仪表的刻度读数更加准确。三、标定数据处理建议在规定的最大标定量程范围内均匀的读取数据点，至少读取8对数据点。标定方程应分段拟合，利用相邻两个数据点拟合标定方程，采用线性方程拟合。分段拟合可以避免部分仪表线性度不好而造成标定方程与实际偏差较大的问题。本实用新型一种液压千斤顶工作标定系统的具体实施流程如下:第一步:根据预标定千斤顶的行程和最大标定值来选取合适的大变形弹性垫块16。大变形弹性垫块16的选取要考虑刚度参数，确保标定过程中液压千斤顶I的工作活塞始终处于明显运动状态。第二步:将液压千斤顶1、刚性垫块A2、标准测力计3、大变形弹性垫块16依据附图2的位置安装到刚性框架5内，压力泵6和液压千斤顶I通过管路9连接，液压千斤顶指示仪表7安装好，标准测力计指示仪表8安装好并调零；摄像头AlO对准标准测力计指示仪表8，并调整至可以拍摄到标准测力计指示仪表8的清晰图像；摄像头Bll对准液压千斤顶指示仪表7，并调整至可以拍摄到液压千斤顶指示仪表7的清晰图像；把摄像头A显示屏14、摄像头B显示屏15通过通讯线路12与电计算机采集显示模块13连接。第三步:启动压力泵6,预加载一遍,加载至预定最大标定值，检查各指示仪表、大变形弹性垫块16、视频拍摄系统等是否正常工作。若工作正常，开始第四步，若存在问题，应调试好后再进行第四步。对于这一步尤其要注意观察大变形弹性垫块的运行情况，是否能保证加载过程千斤顶活塞一直处于明显运动状态。第四步:开始正式标定。加载速度的可以根据实际应用时的情况选择，加载至最大标定值后，卸载至零点。用视频监控系统将整个过程指示仪表的变化情况录制下来，生成视频文件。第五步:对第四步至少重复三遍。对三遍测量结果的重复性进行比较，当重复性较好时结束标定。若有奇异值，应再重复测量至少三遍，进行比对，剔除奇异值。第六步:回放生成的视频文件，在标定范围内均布选取至少8对数据点，每对数据点生成一张图片。可以借助读图软件在生成的图片上准确读取数据值。以标准测力计指示仪表读数为自变量，以千斤顶指示仪表读数为因变量，利用相邻两个数据点分段拟合标定方程。以上内容是结合优选技术方案对本发明所做的进一步详细说明，不能认定发明的具体实施仅限于这些说明。对本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的构思的前提下，还可以做出简单的推演及替换，都应当视为本发明的保护范围。
权利要求1.一种液压千斤顶工作标定系统，包括:液压千斤顶(I)、液压千斤顶指示仪表(7)、标准测力计(3)、标准测力计指示仪表(8)、刚性垫块A (2)、刚性框架(5)、压力泵(6)，其特征在于，所述一种液压千斤顶工作标定系统还包括:视频监控录制系统、大变形弹性垫块(16)； 所述视频监控录制系统进一步包括:摄像头A (10)、摄像头A显示屏(14)、摄像头B(11)、摄像头B显示屏(15)、计算机采集显示模块(13)； 所述液压千斤顶(I)、刚性垫块A (2)、标准测力计(3)、大变形弹性垫块(16)依次安装在刚性框架(5)内部，压力泵(6)与液压千斤顶(I)通过管路(9)连接；液压千斤顶指示仪表(7)安装在压力泵(6)上端，标准测力计指示仪表(8)安装在标准测力计(3)侧端；摄像头A (10)对准标准测力计指示仪表(8),摄像头B (11)对准液压千斤顶指示仪表(7),摄像头A显示屏(14)、摄像头B显示屏(15)通过通讯线路(12)与计算机采集显示模块(13)连接。
2.根据权利要求1所述的一种液压千斤顶工作标定系统，其特征在于，所述大变形弹性垫块(16)采用弹簧制作，且其最大弹性变形量大于液压千斤顶工作活塞的最大行程。
3.根据权利要求1所述的一种液压千斤顶工作标定系统，其特征在于，所述大变形弹性垫块(16)的选择根据刚度确定 ，刚度依据的公式为:大变形弹性垫块刚度=千斤顶额定荷载+ (千斤顶工作活塞行程X0.8)。
专利摘要本实用新型涉及测量标定领域，公开了一种液压千斤顶工作标定系统，包括液压千斤顶、液压千斤顶指示仪表、标准测力计、标准测力计指示仪表、刚性垫块A、刚性框架、压力泵、视频监控录制系统、大变形弹性垫块。本实用新型在传统标定方式的基础上，增设大变形弹性垫块和视频监控录制系统来对液压千斤顶工作系统进行标定。千斤顶实际工作时工作活塞处于运动状态且需要克服滑动摩阻，大变形弹性垫块的设置可以确保千斤顶工作系统的标定过程与实际工作状态保持一致。视频监控录制系统能同时同步录制不同仪表的变化情况并生成视频文件，通过视频回放可以找到不同仪表在相同时刻的对应读数，减小了人工读数的偏差。
文档编号G01M99/00GK203083833SQ20132007481
公开日2013年7月24日 申请日期2013年2月18日 优先权日2013年2月18日
发明者邢怀念, 张小鹏, 金立强, 刘增利 申请人:大连理工大学