一种带平衡力位置补偿的扭力扳手检定仪及其补偿方法与流程

技术特征：

1.一种带平衡力位置补偿的扭力扳手检定仪，其特征在于：包括机架(3)、扭矩传感器(1)、位移传感器(5)、驱动机构(4)、力矩平衡机构(6)和测量指示仪表(2)，测量指示仪表(2)、扭矩传感器(1)和力矩平衡机构(6)均安装在固定于机架(3)上，扭力扳手(7)的套环端同轴固定套在扭矩传感器(1)上，扭力扳手(7)的杆端连接力矩平衡机构(6)，通过力矩平衡机构(6)控制扭矩的力臂，力矩平衡机构(6)侧方安装有用于检测力臂长度的位移传感器(5)；机架(3)底部安装有驱动机构(4)，驱动机构(4)连接扭矩传感器(1)带动施加扭矩到扭力扳手(7)上，扭矩传感器(1)和位移传感器(5)均与测量指示仪表(2)连接。

2.根据权利要求1所述的一种带平衡力位置补偿的扭力扳手检定仪，其特征在于：所述的力矩平衡机构(6)包括力矩平衡机构支架(61)、挡块(62)、摇轮(63)和丝杆(64)，力矩平衡机构支架(61)固定安装在机架(3)上，两根丝杆(64)水平平行地安装在平衡机构支架(61)上，丝杆(64)上套有挡块(62)，挡块(62)和丝杆(64)形成丝杠螺母副，两根丝杆(64)均与摇轮(63)连接，扭力扳手(7)的杆端被固定夹在两根丝杆(64)上的挡块(62)之间，转动摇轮(63)带动丝杆(64)旋转进而带动挡块(62)沿丝杆(64)轴向移动，使得挡块(62)挡在扭力扳手(7)杆端的不同位置从而实现力臂的调整。

3.根据权利要求2所述的一种带平衡力位置补偿的扭力扳手检定仪，其特征在于：所述的位移传感器(5)与丝杆(64)平行并安装在挡块(62)附近，位移传感器(5)的固定端连接在机架(3)上，移动端连接在力矩平衡机构(6)的挡块上(62)，位移传感器(5)检测挡块(62)沿丝杆(64)轴向移动的位移。

4.根据权利要求1或2所述的一种带平衡力位置补偿的扭力扳手检定仪，其特征在于：所述的驱动机构(4)包括减速机(41)和电机(42)的变速传动部件，电机(42)经减速机(41)与扭矩传感器(1)连接。

5.根据权利要求1或2所述的一种带平衡力位置补偿的扭力扳手检定仪，其特征在于：所述的测量指示仪表(2)具有扭矩通道端口(21)和位移通道端口(22)，扭矩传感器输出端口(11)连接到测量指示仪表(2)的扭矩通道端口(21)，位移传感器输出端口(51)与测量指示仪表(2)的位移通道端口(22)连接。

6.应用于权利要求1～5任一所述检定仪的平衡力位置补偿方法，其特征在于：

1)驱动机构(4)运行，施加扭力到扭矩传感器(1)上，扭矩传感器(1)输出固定的扭矩到扭力扳手(7)上，扭力扳手(7)的杆端被固定夹在所述力矩平衡机构(6)的两块挡块(62)之间；

2)通过转动摇轮(63)带动挡块(62)沿丝杆(64)轴向移动，调整挡块(62)阻挡在扭力扳手(7)杆端不同位置，形成不同力臂距离，通过位移传感器(5)测得的位置转换为力臂长度；

3)将扭矩传感器(1)输出的固定扭矩值和位移传感器(5)测得的力臂长度值输入到测量指示仪表(2)中，经放大、AD转换后计算得到平衡力位置补偿后的标准扭矩值，从而完成对扭力扳手(7)检定的平衡力位置补偿。

7.根据权利要求6所述的一种扭力扳手检定仪的平衡力位置补偿方法，其特征在于：所述的测量指示仪表(2)中标准扭矩值的计算采用以下公式：

其中，k₁、k₂分别表示第一、第二权重参数，M表示平衡力位置补偿后的标准扭矩值，L表示挡块(62)到扭力扳手(7)旋转轴之间的力臂长度，S表示扭矩传感器(1)的输出值。

8.根据权利要求6所述的一种扭力扳手检定仪的平衡力位置补偿方法，其特征在于：所述的通过步骤2)不同力臂位置多次测试，再通过步骤3)计算获得与平衡力位置无关的标准扭矩值。