标准扭矩扳子校准装置的设计

文章研究了一种用于标准扭矩扳子校准的扭矩标准装置,该装置使用低摩擦扭矩的空气轴承作为支撑,克服了弯矩对测试结果准确性的影响。此外,文章研究了空气轴承的承载及稳定性,并分析了装置的测量不确定度。结果表明:设计的标准扭矩扳子校准装置扩展不确定度可以达到0.03%(k=2)。     

基于光纤光栅的扭矩传感器

为了实现恶劣条件下对扭矩的精确稳定测量,设计并实现了一种新型的基于光纤光栅的扭矩传感器。为克服扭矩测量系统易受外界影响的缺点,设计了光纤光栅全桥光路,实现了温度和弯矩的自动补偿。通过扭矩标准装置加载试验和水下环境加载试验分别测试了其测量精确度以及水下工作性能。结果表明,该光纤光栅扭矩传感器的最大非线性误差、重复性以及水下工作稳定性均达到0.1%以内,说明该传感器不但具有良好的测量精度,而且能够在船用环境等恶劣扭矩测量条件下较好地工作。研究结果为船用环境中扭矩测量的研究与应用提供了重要参考。     

标准扭矩扳子校准装置研究与试验分析

目前,工业领域中越来越多的扭矩扳子检定仪采用标准扭矩扳子进行校准,很大程度上提高了其溯源的效率。因此,标准扭矩扳子的准确性至关重要。文章介绍了高准确度标准扭矩扳子校准装置的结构形式,阐述了装置自动校准测量技术,开展了装置的测量不确定度分析与性能试验。数据分析结果显示,采用该装置进行校准可以满足0.1级标准扭矩扳子的溯源。     

固溶温度对弹性体材料组织和性能的影响

对力学传感器弹性体材料05Cr17Ni4Cu4Nb在热轧态及不同固溶温度下进行加热,水冷480℃时效后的组织和力学性能进行了分析。结果表明：热轧态05Cr17Ni4Cu4Nb钢具有较高的力学性能,抗拉强度为1 288 MPa,屈服强度为1 118 MPa,硬度为38 HRC～40 HRC,塑性指标较低,热轧480℃时效可以提高试验材料的强韧性;热轧态05Cr17Ni4Cu4Nb钢组织为马氏体、残余奥氏体和少量的δ-铁素体,05Cr17Ni4Cu4Nb弹性体材料强韧性较好的固溶温度为1 040℃,在该温度加热后进行水冷480℃时效处理,试验材料获得的抗拉强度为1 326.0 MPa,屈服强度为1 272 MPa,延伸率为15%,断面收缩率为60.5%,硬度为43 HRC,冲击功为57 J;不同温度固溶处理480℃时效后,试验材料的组织为回火马氏体、残余奥氏体和富铜相及碳化物相。     

0.5 mN·m～10 N·m气浮式扭矩标准机关键技术的设计与实现

为了解决各工业领域中微小扭矩传感器难以校准的问题,填补国内微小扭矩计量溯源的空白,研制了0.5 m N·m～10 N·m气浮式扭矩标准机。该装置采用静重式砝码加载方式,并结合全自动控制模式,减少了因砝码产生的误差。此外,装置采用气浮轴承作为支承,并对其进行了测试,满足性能要求。同时,通过对因瓦合金钢材质的标准力臂进行结构设计,有效控制了长度造成的误差,从而在很大程度上提高了装置的准确度。试验结果表明,这些关键技术保证了装置的可靠性与精密性,为微小扭矩的计量校准提供了保障。     

0.1N～20N气浮式力标准机的设计分析

0.1N～20N静重式力标准机采用了新型砝码加载机构,实现了砝码的自动、稳定加载。此外,装置采用自行研制的气浮轴承作为支撑,并对气浮轴承进行了性能试验,满足性能要求,成功取代传统的刀口支撑,大大减少了摩擦扭矩,提高了装置的准确度。     

温度对扭矩传感器弹性体17-4PH特性的试验

弹性体是扭矩传感器的核心部件,其性能直接影响扭矩传感器的准确性。文章分析了扭矩传感器数学模型,构建了温度作用下材料弹性模量理论模型,并针对弹性体材料17-4PH进行温度性能试验和变温环境下的扭矩校准试验。试验结果表明,弹性体材料17-4PH的弹性体与温度的变化成非线性关系,温度越高弹性模量下降的速度越快,构建的考虑温度影响的弹性模量模型的变化规律与传感器输出值变化一致,这为扭矩传感器的精密设计提供了可靠的依据。     

温度对空间对接机构扭矩测量的影响

分析高低温环境空间对接机构扭矩测量装置的设计方案,研究不同温度下轴系材料弹性模量变化对扭矩测量过程的影响,并通过热影响分析不同温度下同轴度变化对扭矩测量的影响。结果表明：由温度导致材料弹性模量变化对装置轴系的扭矩传递过程几乎没有影响,轴系热变形结果与温差呈正相关。通过对高低温环境下装置测量技术的分析研究,提高了扭矩性能测试工作的可靠性。     

5kNm卧式参考式扭矩标准装置研制

介绍了5 kN?m卧式参考式扭矩标准装置的结构形式和组成,并详细描述了装置的结构、扭矩加载系统以及装置的超限保护机构的研究过程和研究成果,所建成的装置的扩展不确定度Urel=0.05%（包含因子k=2）。     

高低温环境下扭矩校准技术分析

文章分析了高低温环境(−50~100℃)的设计方案,研究了温控系统的可行性;其次,分析了刀口支承技术并设计了适用于温控箱的扭矩校准连接结构,总结了连接结构对扭矩校准准确性的影响。最后,分析了高低温环境下扭矩校准的不确定度。通过对高低温环境下扭矩校准技术的研究,为国防及民用工业在高低温环境下扭矩校准提供技术手段。