基于標準裝置的力學計量技術論文

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1力學計量標準裝置發展的現狀

對于不同的測試內容，計量人員需要采取不同的力學計量測試裝置。在力學計量中，包含各種各樣的靜力學原理、杠桿原理、干涉原理、液壓原理、彈性原理、電壓形式以及多普效應等構成了各種各樣的力學計量裝置。

1.1傳感式力學計量標準裝置

這種形式的力學計量標準裝置，主要是通過一定形式的感應元器件以及相應的附件所組成的一個力學測試系統，并且根據接收測試的物體或者使用標準砝碼的質量對測試物體的彈性變形量來判斷元器件的變化程度，之后再采集信號輸出的大小，進而對測量物體的質量進行衡量或者對比。

1.2杠桿式力學計量標準裝置

這種力學計量標準裝置其基本原理為杠桿原理，主要是通過作用力的作用效果來實現計量標準裝置的轉動，當標準裝置平衡時，計量人員就可以根據力矩之和為零的原理來完成對測試物體的力值測量。在現實情況中，較為常見的力值測試方式主要是利用天平原理進行測試。

1.3液壓式力學計量標準裝置

這種力學計量標注裝置依據的主要原理為，帕斯卡對一個密閉液體的壓強比進行的判斷，之后采用標準砝碼為標準，采用顯示儀器來標定質量值。這種測量標準裝置的應用值大小較杠桿式及傳感式的標準裝置來說，其具有更大的規定范圍，其可以達到20MN，且這種裝置還具有2MN以及5MN等。

1.4彈簧式力學計量標準裝置

這種力學計量標準裝置根據彈性敏感元件在相應的壓力作用之下所產生的變形，并且通過傳動放大機構顯示出測試壓力的大小。這種裝置的測量壓力范圍具有明顯的不確定性，其主要受到大小與彈性元件的形式等影響。例如：對平波鏡片的測定，其不確定的大小約為10kN，波紋管式的測量范圍在1kN。

1.5疊加式力學計量標準裝置

這種力學測量標準裝置，其主要的機理為：通過設定出一個較高的測力儀器，采用相應的液壓或者機械方式進行力值的測量，并且分析與對比出測試儀器的性能和指標。此外，計量標準裝置的指標大小以及測量裝置的質量不對該力學計量裝置產生影響。

2力學計量標準裝置的發展趨勢

隨著新技術與新材料的進步與發展與應用，在實際的力值計量過程中，電子信息技術與數字信息處理技術也被運用到當中，其主要有以下幾種發展方向。

2.1量限逐漸向兩端進行延伸

計量裝置測量范圍的大小，主要受到測試環境以及測試要求的限制。且對力學計量標準裝置超大力值以及微小力值的設計與研究，也成為了目前對力值計量的一項比較重要的研究與發展內容。

2.2由靜態方向發展為動態方向

對于力學計量標準裝置的測量，其一個重要的發展方向主要是以動態的力校準進行對信號的測定，并且提高其測量的準確度。測量技術人員要將信息處理技術良好的融入到力學計量標準裝置中，并且對動態信號進行相應的數據采集，根據動態數據來進一步的跟蹤信號的大小變化，這也是日后力學計量標準裝置的測量發展方向之一。

2.3傳感技術和激光基礎的廣泛應用

傳感技術以及激光技術在力學測量標準裝置中也得到了較為廣泛的應用。利用計算機信息技術，根據其相應的電效應、多普勒效應以及壓阻等原理，結合先進的傳感元件和傳感技術，以進一步提高力學計量裝置的測試精確度。利用激光技術，并且通過正弦逼近的技術方法，對采取的信號進行處理與改進工作，這樣可以使得校準比確定程度得到有效的提高。將力學標準裝置與先進的計算機技術進行良好、有效的結合，能夠為測試人員帶來一個簡單明了的視窗風格，能夠在很大程度上降低測量過程中出現的認為失誤。

2.4力學計量裝置測量的自動化

力學測量裝置的自動化操作與自動收取數據，也是今后其發展的主要方向之一。工作人員可以利用計算機技術，使用各類性能良好，功能齊全的力學信息校準軟件，提高校準的速度，并且大大減少了人工操作的時間，基本上能夠消除人為失誤而引起的誤差。目前，我國的力學計量裝置已經實現了良好的自動化。

3結論

隨著我國信息化和數字化的發展，使得我國力學計量的設計過程中，能夠最早的將先進的設備和測量技術運用到對力學的計量工作中來，建立一個強大的數字化力學計量平臺是開發人員和研究人員開發和應用的重要內容與重要方向。從整體上來講，力學計量測量裝置在今后的發展中主要有以下兩個方面：首先是對極端量值計量的發展與研究，例如：微小力值、高壓計量技術、大力值的研究等等。第二，采用更新的理論，更新的技術以及更新的方法進行力學計量標準裝置測量，例如：數字化儀器、虛擬儀器計量等應用力學的計量。

作者：孫衛東單位：連云港市灌南質量技術監督局