[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410531593.4
• 申請(qǐng)日: 2014-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105571775B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 東方;劉玉波;焦洋;艾兆春;陳博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 黑龍江華安精益計(jì)量技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G01L25/00
• 分類號(hào): G01L25/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一種動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)方法，屬于傳感器校準(zhǔn)領(lǐng)域，本發(fā)明為了提供了一種在較低的控制頻率下，可以實(shí)現(xiàn)更大的動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)方法。本發(fā)明方法為：采集動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置通過(guò)M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量和不確定度0.5%加速度計(jì)的實(shí)測(cè)值的合成實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的標(biāo)定；利用絕對(duì)計(jì)量法，在電液伺服控制的穩(wěn)態(tài)正弦力源上，通過(guò)采用M1等級(jí)不同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼和不確定度0.5%參考加速度計(jì)對(duì)由參考動(dòng)態(tài)力傳感器和數(shù)據(jù)采集處理單元組成的動(dòng)態(tài)力測(cè)量?jī)x進(jìn)行標(biāo)定，來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)；采集到的信號(hào)輸出給控制系統(tǒng)；采集到的信號(hào)同時(shí)被放大處理后輸出給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，并通過(guò)控制系統(tǒng)給動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的作動(dòng)器下達(dá)液壓信號(hào)控制指令。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種校準(zhǔn)方法，屬于傳感器校準(zhǔn)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)外通行的傳感器的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性的校準(zhǔn)方式有兩種：一種為正弦應(yīng)變波，另一種為階躍應(yīng)變波。另外，中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院還開(kāi)展了脈沖式力源的校準(zhǔn)技術(shù)研究。

脈沖式力源：由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院等單位研制的“100噸沖擊力校準(zhǔn)裝置系統(tǒng)”,即基于脈沖式力源。落錘自高處下落沖擊力傳感器,給力傳感器輸入一個(gè)類半正弦脈沖力信號(hào),通過(guò)安裝于落錘之上的加速度傳感器測(cè)量落錘的沖擊加速度,再結(jié)合落錘的質(zhì)量由牛頓第二定律得到該沖擊力值。

階躍式力源：100kN力傳感器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)機(jī)系統(tǒng)由液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)，使校準(zhǔn)機(jī)對(duì)被標(biāo)傳感器加力到一定力值。通過(guò)切斷脆性試件使加在被標(biāo)力傳感器上的力在瞬時(shí)釋放，以在被標(biāo)力傳感器上形成斜坡負(fù)階躍力，傳感器的響應(yīng)被波形記錄采集后送入計(jì)算機(jī)分析處理，得到該傳感器的頻率特性曲線。采用高純度的SiC陶瓷作為脆性材料,經(jīng)測(cè)試其斷裂時(shí)間在220μs。研制大力值寬頻帶的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)力發(fā)生裝置具有重要的意義,由浙江大學(xué)最新研制成功的“1200kN標(biāo)準(zhǔn)負(fù)階躍力源系統(tǒng)”具有很大的代表性。

由電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)正弦力源：德國(guó)PTB實(shí)驗(yàn)室中的電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)力源是一種典型的穩(wěn)態(tài)正弦激振力源。信號(hào)分析儀中信號(hào)源產(chǎn)生一定頻率的正弦周期信號(hào),經(jīng)功率放大器推動(dòng)電磁振動(dòng)臺(tái)工作,振動(dòng)臺(tái)臺(tái)面上安裝著待標(biāo)力傳感器,力傳感器上連著負(fù)載質(zhì)量塊,負(fù)載質(zhì)量塊上安裝著測(cè)量其加速度大小的加速度計(jì),則力傳感器上感受到力的大小。系統(tǒng)的可信分析頻率范圍為20Hz～1kHz，最大力值為10kN。

航空三○四所也通過(guò)振動(dòng)臺(tái)力源做了大量的動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)技術(shù)的研究，其力源是由電動(dòng)振動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生的向上的推力，最大力值為10kN。而坦克裝甲車輛材料疲勞試驗(yàn)臺(tái)的穩(wěn)態(tài)正弦力源是由電液伺服系統(tǒng)產(chǎn)生的向上的拉力，力源的力值范圍、頻率范圍、力的方向和控制方式都是不同的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為了提供了一種在較低的控制頻率下，可以實(shí)現(xiàn)更大的動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)方法。

本發(fā)明所述一種動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)方法，該方法為：采集動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的參考加速度計(jì)的信號(hào)，通過(guò)M1等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼質(zhì)量和不確定度0.5％(k＝2)加速度計(jì)的實(shí)測(cè)值的合成實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的標(biāo)定，其中動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的動(dòng)態(tài)力測(cè)量范圍：1～100kN，頻率范圍：0～100Hz，不確定度：1％(k＝2)；

利用絕對(duì)計(jì)量法，在電液伺服控制的穩(wěn)態(tài)正弦力源上，通過(guò)采用M1等級(jí)不同質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)砝碼和不確定度0.5％(k＝2)的參考加速度計(jì)對(duì)由參考動(dòng)態(tài)力傳感器和數(shù)據(jù)采集處理單元組成的動(dòng)態(tài)力測(cè)量?jī)x進(jìn)行標(biāo)定，來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)；

采集到的信號(hào)輸出給控制系統(tǒng)；采集到的信號(hào)同時(shí)被放大處理后輸出給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理，并通過(guò)控制系統(tǒng)給動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的作動(dòng)器下達(dá)液壓信號(hào)控制指令。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明所述一種動(dòng)態(tài)力的校準(zhǔn)方法兼顧動(dòng)態(tài)力校準(zhǔn)裝置的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。