力传感器检定校准装置的制作方法

本实用新型变速器试验仪器，特别涉及一种力传感器检定校准装置。

背景技术：

为加快汽车变速器零部件产品承载能力的试验验证，变速器行业对具有往复运动的变速器零部件采用了脉冲载荷（力或扭矩）进行试验。如：汽车零部件的线性脉冲试验作用在试件上的脉冲载荷是脉冲力，这种脉冲力可根据试件的实际工作状况或设计值进行设定，并可放大倍数加速试验；在试验中脉冲力必须得到实时比对，且需要以脉冲力的变化作为试验循环的切换条件。因此需要对脉冲力的动态特性进行检定校准，试验过程中需要对脉冲力的动态特性进行监控。

为确保试验设备仪器的测量精度和试验数据的准确性，必须对试验台的测量传感器、仪器仪表进行定期的检定校准。通常所说的仪器仪表检定校准是针对传感器的静态特性指标进行检定，静态特性是指接收到的输入为不随时间变化的恒定信号时，系统的输出与输入之间的关系。衡量传感器静态特性的几个主要指标有：线性度、精度、重复性、温漂等。仪器仪表的静态检定校准一般是按照检定规程进行，检定规程对检定步骤和检定装置做了详细规定，但其检定项目没有传感器的动态特性指标。

因此，常规的力传感器的检定规程没有将动态特性列入检定规程，其规定的检定校准装置只满足静态校准检定、不满足动态特性的检定与试验实时比对监控。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种是检定校准装置，实现力传感器的静态检定校准与动态检定校准，解决目前行业只能进行静态检定校准的状况。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。力传感器检定校准装置，包括工作平台以及工作平台一侧装有的支架，所述支架上设置有通孔，支架的外侧由内至外依次安装有中心定位盘和限位盘，中心定位盘中心设置有轴孔，轴孔内安装有定位轴；限位盘通过调节螺钉与中心定位盘连接,限位盘中心设置有螺纹孔，螺纹孔安装有锁紧螺栓，锁紧螺栓与定位轴一端连接；定位轴的另一端设置有螺纹并与标准力传感器的一端连接；标准力传感器的另一端通过螺柱与连接套连接，连接套与被测力传感器上的法兰盘连接；被测力传感器连接有线性加载脉冲发生器，被测力传感器通过信号线连接工控箱；工控箱通过线缆连接台架信号显示器；标准力传感器通过线缆连接检定信号显示器；被测力传感器与标准力传感器的安装中心为同一轴线。

本实用新型实现了力传感器的静态检定校准，同时通过限位盘与调节螺钉的连接状态的改变实现静态、动态检定校准的切换：通过拧紧调节螺钉，实现了力传感器的静态检定校准；松开调节螺钉实现力传感器的动态检定校准，并能对试验进行实时比对测量，解决了现有技术中存在着的只能进行静态检定校准的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是试验实时比对监控图；

图3是本实用新型理论上设计的动态校准标准曲线图；

图4是本实用新型装置被测力传感器3实际测量得到的连续多个周期内的实测曲线；

图中：1-工控箱，2-脉冲发生器，3-被测力传感器，4-法兰盘，5-连接套，6-螺柱，7-标准力传感器，8-中心定位盘，9-定位轴，10-限位盘，11-锁紧螺栓，12-支架，13-检定信号显示器，14-台架信号显示器，15-工作平台，16-调节螺钉，01-试验拨块,02-拨叉试验样件,03-安装支架总成，04-双头连接件。

具体实施方式

现结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。参见图1，力传感器检定校准装置，包括工作平台15以及工作平台15一侧装有的支架12，所述支架12上设置有通孔，支架12的外侧由内至外依次安装有中心定位盘8和限位盘10，中心定位盘8中心设置有轴孔，轴孔内安装有定位轴9；限位盘10通过调节螺钉16与中心定位盘8连接,限位盘10中心安装有锁紧螺栓11，锁紧螺栓11与定位轴9一端连接；定位轴9的另一端设置有螺纹并与标准力传感器7的一端连接；标准力传感器7的另一端通过螺柱6与连接套5连接，连接套5与被测力传感器3上的法兰盘4连接；被测力传感器3的另一端连接有线性加载脉冲发生器2，被测力传感器3通过信号线连接工控箱1；工控箱1通过线缆连接台架信号显示器14；标准力传感器7通过线缆连接检定信号显示器13；被测力传感器3与标准力传感器7的安装中心为同一轴线。

本实用新型中的标准力传感器7一端通过连接套5与被测力传感器3相连，另一端通过定位轴9、中心定位盘8、限位盘10、支架12与工作平台15相连，连接中需确保安装中心在同一轴线上，两个相连的力传感器（标准力传感器7和被测力传感器3）对同一发力源进行检测。定位轴9与限位盘10用锁紧螺栓11紧固为一体，中心定位盘8嵌套在定位轴9和限位盘10中间，并用螺钉固定在支架12上。定位轴9与限位盘10在中心定位盘8之间可移动一定距离。当限位盘10与中心定位盘8紧固连接时，可对被测力传感器3的静态特性指标进行检定校准。当取消调节螺钉16，使限位盘10活动连接时，可对被测力传感器3的动态特性指标进行检定校准。当在标准力传感器7后段通过双头连接件04连接试验拨块01，试验拨块01与安装支架总成03上固定的拨叉试验样件02连接（见图2），从而替代图1中的定位盘8、定位轴9、限位盘10、锁紧螺栓11、支架12和调节螺钉16时，可对试验实时比对监控。

实施例：本实用新型结构的脉冲发生器的脉冲力（拉力和压力）最大设计值为10KN，被测力传感器3为IST2526-802 10K，0.5级。选择的标准力传感器7为HBM公司的Z30A，10K，0.1级。检定信号显示器（CPU）13和台架信号显示器（CPU）14均采用通用工业电脑（工控电脑8800 B版）。加载标准力为拉向和压向，分别取七个校准值，见表1的校准值（有拉向力和压向力）。工控箱1通过系统设置控制脉冲发生器2的液压系统实现拉压运动，产生拉力与压力。

1、本实用新型试验台上的被测力传感器3的静态检定校准：

将限位盘10通过调节螺钉16固定在中心定位盘8上，试验台主轴连同安装的被测力传感器3和标准力传感器7的轴向运动被锁定（零位移）。通过工控箱1控制脉冲发生器2按照标准力传感器7的读数值依次以0.5KN、1KN、2 KN、4 KN、6 KN、8 KN和10 KN发送脉冲力（拉力和压力），对应读出试验台上的被测力传感器3显示值，填入表1，得出的检定结果见表1。

2、本实用新型试验台被测力传感器3的动态检定：

将限位盘10上的调节螺钉16松开，试验台主轴连同安装的被测力传感器3、标准力传感器7可轴向运动。通过工控箱1控制脉冲发生器2按设定力的变化曲线（正弦波、矩形波、梯形波等）发送脉冲力（拉力和压力），以标准力传感器7的显示为输入对应读出被测力传感器3显示的变化曲线和数值做分析，判定被测力传感器3的动态特性。如：设置零位移受力，设置脉冲力的波形为正弦波，力为1.5KN，频率为1Hz，理论设计的动态校准标准曲线见图3所示，被测力传感器3显示的实测曲线见图4。如图3和图4所示，横轴为时间，单位为秒（S）；纵轴为力，单位为牛（N）。图3中理论输入曲线每个周期为1秒（S），力值为±1500N；图4中实测输出曲线以一个周期为例，每个周期也为1秒（如：491.00-490.00=1），力值也为-1.50~1.50KN，即±1.5KN。从图3和图4对比可以看到的结果：实测的周期与设计周期一致，1秒；实测的力显示单位为：KN，显示的实测值±1.50 KN 与理论的±1500N一致；因此动态实测结果是控制在合理的精度范围内,是合格有效的。

实测操作可在图1的检定信号显示器13和台架信号显示器14中，滑动鼠标选定同一时间点的动态曲线，可找出对应点的输入与输出之间关系；也可从检定CPU检定信号显示器13和试验台CPU台架信号显示器14中的数据采集中找出输入（标准力传感器7）与输出（被测力传感器3）之间的关系，从而得出动态特性。

3、试验实时比对监控（如图2所示）：

在做试验实时比对监控时，对于标准力传感器7后段的定位盘8、定位轴9、限位盘10、锁紧螺栓11、支架12和调节螺钉16等使用双头连接件04、试验拨块01、拨叉试验样件02和安装支架总成03替代，通过检定CPU检定信号显示器13和试验台CPU台架信号显示器14的读数值来进行实时比对监控。

本实用新型设计构思非常严谨，通过工位转换调节螺钉16的紧固与松开就能实现静态与动态指标的检定校准。当采用双头连接件04、试验拨块01 、拨叉试验样件02和安装支架总成03取代定位轴9之后中的结构件，即可实现试验实时动态比对。