[發明專利]力與力矩杠桿和力與扭矩標準裝置

有效

• 申請號: 201310488291.9
• 申請日: 2013-10-17
• 公開（公告）號: CN103528752A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 唐純謙;徐尹杰;唐韻
• 申請（專利權）人: 中國測試技術研究院力學研究所
• 主分類號: G01L25/00
• 分類號: G01L25/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

1.一種力與力矩杠桿，其特征在于，包括：

裝有支撐件的杠桿本體（31），所述支撐件的中心線與所述杠桿本體（31）的長度中心的鉛垂線共線；

與所述杠桿本體（31）相連的傳力件（34），所述傳力件（34）位于所述杠桿本體（31）的端部與所述支撐件之間，且所述傳力件（34）的中心線與所述支撐件的中心線平行；

與所述杠桿本體（31）相連的扭矩軸（32），所述扭矩軸（32）的軸線與所述杠桿本體（31）的水平中心線共線，且所述扭矩軸（32）的軸線垂直于所述支撐件的中心線。

2.如權利要求1所述的力與力矩杠桿，其特征在于，所述支撐件為第一應變鉸（33），所述第一應變鉸（33）包括：第一彈性體（3301），和設置于所述第一彈性體（3301）的主變形區內的第一電阻應變計電橋（3303）；其中，所述第一彈性體（3301）的中心線與所述杠桿本體（31）的長度中心的鉛垂線共線。

3.如權利要求2所述的力與力矩杠桿，其特征在于，所述第一彈性體（3301）呈長方體狀，且所述第一彈性體（3301）具有兩個與其主變形區中心線對稱的第一凹槽（3302），兩個所述第一凹槽（3302）分別位于所述第一彈性體（3301）兩側，所述第一凹槽（3302）為圓弧凹槽；所述第一電阻應變計電橋（3303）設置于所述第一凹槽（3302）內。

4.如權利要求1所述的力與力矩杠桿，其特征在于，所述傳力件（34）為第二應變鉸，所述第二應變鉸包括：其中心線與所述支撐件中心線平行的第二彈性體，設置于所述第二彈性體的主變形區內的第二電阻應變計電橋；其中，所述第二彈性體呈長方體狀，且所述第二彈性體具有與其主變形區中心線對稱的兩個第二凹槽，兩個所述第二凹槽分別位于所述第二彈性體兩側，所述第二凹槽為圓弧凹槽，所述第二電阻應變計電橋設置于所述第二凹槽內。

5.如權利要求4所述的力與力矩杠桿，其特征在于，還包括：與所述第二彈性體相連的機械鉸（35），所述機械鉸（35）的彈性體兩側的凹槽方向垂直于所述第二凹槽的方向，所述機械鉸（35）的彈性體的中心線與所述第二彈性體的中心線共線。

6.一種力與扭矩標準裝置，其特征在于，包括：

如權利要求1-5中任意一項所述的力與力矩杠桿，所述力與力矩杠桿的傳力件（34）用于設置被校力傳感器（36），所述力與力矩杠桿的扭矩軸（32）用于設置被校扭矩傳感器（38）；

設置于所述力與力矩杠桿的杠桿本體（31）上的砝碼（37）；

與所述砝碼（37）相連且驅動所述砝碼（37）沿所述杠桿本體（31）的長度方向移動的驅動裝置（310）；

用于對所述被校力傳感器（36）施加平衡力的第一加力裝置（311）；

用于對所述被校扭矩傳感器（38）施加平衡力矩的第二加力裝置（312）。

7.如權利要求6所述的力與扭矩標準裝置，其特征在于，所述驅動裝置（310）包括：設置于所述杠桿本體（31）上的絲杠機構，驅動所述絲杠機構的螺桿（39）轉動的驅動部件；其中，所述絲杠機構的螺桿（39）的軸線與所述杠桿本體（31）的長度中心線平行，所述砝碼（37）與所述絲杠機構的螺母連接。

8.如權利要求7所述的力與扭矩標準裝置，其特征在于，所述驅動裝置（310）的驅動部件、所述第一加力裝置（311）和所述第二加力裝置（312）均包括伺服電機和與所述伺服電機相連的減速機；所述伺服電機為帶有光電編碼器的伺服電機；所述第一加力裝置（311）、第二加力裝置（312）與所述驅動裝置（310）共用一個微機伺服控制系統。

9.如權利要求6所述的力與扭矩標準裝置，其特征在于，所述杠桿本體（31）的兩個側面設置有供所述砝碼（37）移動的軌道，所述軌道關于所述杠桿本體（31）的長度中心線對稱。

10.如權利要求6-9中任意一項所述的力與扭矩標準裝置，其特征在于，所述砝碼（37）的數目為一個或者兩個；當所述砝碼（37）的數目為兩個時，兩個所述砝碼（37）重疊放置。