目錄
序
前言
1 緒論 1
1.1 力與力值的計量 1
1.1.1 力值計量的內容與應用 1
1.1.2 力值計量的范圍 2
1.1.3 力的測量方法 3
1.2 質量與重力加速度計量方法 3
1.2.1 質量計量 3
1.2.2 量子基準研究進展 6
1.2.3 重力加速度計量 7
1.3 力值傳遞體系 7
1.4 標準力源與力標準機技術簡介 10
1.5 扭矩計量 12
1.6 傳感器的性能指標與靜標動用 14
1.6.1 傳感器的靜態(tài)特性 14
1.6.2 傳感器的動態(tài)特性 16
1.6.3 傳感器的靜標動用 18
參考文獻 18
2 靜重式力標準機 20
2.1 靜重式力標準機工作原理 20
2.1.1 靜重式力標準機的基本原理 21
2.1.2 誤差與不確定度分析 23
2.2 砝碼的加卸方法 26
2.2.1 電動獨立加碼方法 31
2.2.2 分立中心吊掛加碼 38
2.3 幾個關鍵技術問題與解決方法 40
2.3.1 砝碼交換問題的解決措施 40
2.3.2 吊掛的擺動問題 50
2.3.3 吊掛自身重力的處理 53
2.3.4 大規(guī)格靜重式力標準機的設備基礎 53
2.4 靜重式力標準機的工作控制與自動化 54
2.4.1 靜重式力標準機的人機交互界面 54
2.4.2 靜重式力標準機的數(shù)據(jù)通信方式 58
2.4.3 靜重式力標準機工作過程自動化實例 61
2.5 靜重式力標準機設計應用實例 75
2.5.1 大規(guī)格靜重式力標準機設計和應用實例 75
2.5.2 10kN以下電動獨立加碼靜重式力標準機實例 86
2.5.3 分立吊掛靜重式力標準機實例 89
2.5.4 小力值靜重式力標準機實例 91
2.5.5 靜重式加載裝置其他應用實例 93
參考文獻 94
3 杠桿式力標準機 96
3.1 定比杠桿式力標準機 98
3.1.1 定比杠桿式力標準機的基本工作原理 98
3.1.2 定比杠桿式力標準機的誤差與不確定度分析 99
3.1.3 定比杠桿式力標準機的支承 100
3.1.4 定比杠桿式力標準機的杠桿平衡 109
3.1.5 定比杠桿式力標準機設計應用實例 112
3.2 變比杠桿式力標準機 118
3.2.1 變比單杠桿式力標準機結構組成與工作原理 119
3.2.2 變比雙杠桿式力標準機 121
3.2.3 變比杠桿式力標準機設計應用實例 133
3.3 杠桿式力標準機的控制系統(tǒng)設計 139
3.3.1 定比杠桿式力標準機的控制系統(tǒng)設計 139
3.3.2 變比杠桿式力標準機的控制系統(tǒng)設計 146
3.4 杠桿式力標準機的拓展應用 152
3.4.1 杠桿式拉壓雙向力標準機 152
3.4.2 雙杠桿式微小力標準機 165
3.4.3 塑性測壓試件校準的高精度加載技術 170
3.5 扭矩標準機 175
3.5.1 誤差與不確定度分析 176
3.5.2 靜重式扭矩機的幾項技術革新分析 177
3.5.3 變比長靜重式扭矩機 179
參考文獻 182
4 液壓式力標準機 183
4.1 液壓式力標準機技術方案 183
4.1.1 液壓式力標準機的工作原理 183
4.1.2 液壓式力標準機的誤差來源與不確定度分析 185
4.1.3 液壓式力標準機的摩擦形式分析 186
4.2 滾動摩擦油缸液壓式力標準機 188
4.2.1 滾動摩擦液壓油缸結構實現(xiàn) 189
4.2.2 滾動摩擦油缸的結構形式——活塞壓力計 193
4.2.3 滾動摩擦油缸液壓式力標準機與液壓控制系統(tǒng) 195
4.3 靜壓支承油缸液壓式力標準機 200
4.3.1 60MN液壓式力標準機技術方案分析 202
4.3.2 靜壓密封液壓油缸 210
參考文獻 214
5 疊加式力標準機 215
5.1 疊加式力標準機技術方案 215
5.1.1 疊加式力標準機的工作原理 215
5.1.2 疊加式力標準機力值測量不確定度分析 220
5.2 疊加式力標準機的加載與控制 221
5.2.1 材料的滯彈性效應 222
5.2.2 基于逆壓電效應的微位移驅動與控制 223
5.2.3 帕斯卡連通器液壓式微位移控制 232
5.2.4 全程載荷的施加問題 234
5.3 疊加式力標準機的設計與應用實例 235
5.3.1 粗加載方式 236
5.3.2 利用壓電陶瓷的機械加載疊加式力標準機 236
5.3.3 利用液壓傳動方式的疊加式力標準機 240
5.4 負荷傳感器試驗的柔性加荷方法 242
5.5 超大力值的校準 246
5.6 噴氣推進發(fā)動機推力試驗原位校準 247
5.6.1 噴氣推進發(fā)動機推力測量系統(tǒng) 247
5.6.2 原位校準系統(tǒng)組成與工作原理 248
參考文獻 250