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关于力标准机的高精度以及近乎严苛的重复性问题，目前尚在攻关的朋友们对此众说纷纭，而已经批量投放的朋友对此又讳莫如深。小编在此整理了“试验机的构成及控制原理”和“力标准机的检验与校准”等基础资料，望请广大深藏不漏的专家师傅们参考讨论：力标准机的高精度和重复值是如何实现的？技术上是否具备应用普及？假若实现大范围推广应用，是否意味着国产力学试验机迎来了赶超迭代？
试验机主要由硬件机体、信号采集装置、驱动装置以及控制装置等部分组成。其工作原理是试验机控制器驱动伺服控制器，控制电机运转，经精密减速器减速后，丝杠带动横梁上下移动，从而实现对试件的动作过程，完成试样力学性能试验。在试验过程中，安装上面夹具顶部的力值传感器由于受到拉压作用力，试验机传感器弹性体上的由电阻应变片所组成的测量电桥失去平衡，从而产生一个弱小的不平衡电压输出，该电压经过控制系统的力值调理电路调理后输入控制器，经过芯片处理后得到作用力值。试验过程中，由于电机驱动试验机横梁上下移动，将会使安装在伺服电机驱动器上的编码器运转产生脉冲，脉冲信号处理后送入控制器，经过控制器处理后得到电机运转的位移值。采集到位移值，力值最终通过上位机通信模块传输到上位机，由上位机软件处理成位移、力值曲线，并作出试样寿命曲线，以及产生结果后的打印输出报表等。
一、主要分类
静重式力标准机
以砝码的重力作为标准力值，通过适当的机械系统，按预定顺序自动、平稳地将标准力值直接施加到被检定或校准的测力仪(或力传感器)上的力标准机。
杠杆式力标准机
以砝码的重力作为标准力值,经过按一定比例的杠杆机构放大后，按预定顺序自动、平稳地将标准力值施加到被检定或校准的测力仪(或力传感器)上的力标准机。
液压式力标准机
以砝码的重力作为标准力值，经过按一定比例的两组油缸活塞组成的液压系统放大后，按预定顺序自动、平稳地将标准力值施加到被检定或校准的测力仪(或力传感器)上的力标准机。
叠加式力标准机
用一个或一组(一般为三个)比被检定或校准的测力仪准确度高的标准测力仪作为参考标准，与被检定或校准的测力仪(或力传感器)串联,并采用机械或液压系统施加标准力值的力标准机。
二、技术要求
1.环境与工作条件
在下列环境与工作条件下力标准机应能正常工作:
a)环境温度为20℃±5℃，相对湿度不大于70%；
b)周围无振动:
c)周围无腐蚀性介质;
d)在稳固的基础上安装。
2.力标准机的放大比
杠杆式力标准机的放大比误差的最大允许值为±0.01%。
液压式力标准机的放大比误差的最大允许值为±0.03%。
3.力标准机的鉴别力阈
（1）杠杆式力标准机:
a)最大力不大于100kN，空载鉴别力阈不应大于0.1N:
b)最大力大于100kN，空载鉴别力阈不应大于0.2N;
c)最大力鉴别力阈不应大于满量程的0.003%。
（2）液压式力标准机,初始力和最大力的鉴别力阈不应大于相应力的0.02%。
4.力标准机的安全要求
（1）力标准机的电气设备应具备保护人身安全、防止电击的能力应符合要求;电气设备的保护接地电路的连续性绝缘电阻应符合要求。
（2）力标准机的限位安全装置:
a)杠杆式、液压式力标准机的砝码托盘达到极限位置时，限位安全装置应立即动作，使其停止移动;
b)杠杆式力标准机的主机丝杠达到极限位置时，限位安全装置应立即动作，使其停止移动；
c)液压式力标准机的工作活塞达到极限位置时，限位安全装置应立即动作，使其停止移动。
（3）叠加式力标准机的力超过测量范围最大容量的2%时，安全装置应立即动作，自动停机。
5.力标准机的噪声
力标准机工作时的噪声不应超过70dB(A计权网络)。
6.力标准机的其他要求
力标准机在加卸力的过程中不得有冲击和颤动。
力标准机的电气控制应灵活、可靠，数据测量和传输、计算、显示与打印系统应准确无误。
杠杆式力标准机的杠杆平衡指针摆动应灵活。锁紧杠杆时平衡指针应对零。力标准机所施加的力全部卸除后，平衡指针应恢复零位。
液压式力标准机的工作缸塞系统、测力缸塞系统及其传动机构应运转灵活，升降平稳，油泵和液压系统应工作正常。显示力值(或与力值成比例)的参考压力表的指示应可靠。
叠加式力标准机应有定位装置或标记，以便于固定各种部件之间的位置。
三、检验与校准方法
1.检验与校准条件
力标准机应在规定的条件下进行检验与校准。在检验与校准过程中，室温波动不应超过1℃。
2.检验与校准用器具
检验用的标准仪器、量具和检具如下:
a)符合规定的标准测力仪;
b) M2等标准砝码;
c)2级声级计一台;
d)分度值不低于0.05mm/m的水平仪一台;
e)铅锤一套;
f)保护接地电路连续性测试仪、绝缘电阻测试仪;
g)用于检验力标准机砝码的天平及相应的标准砝码一套;
h)符合规定的同轴度检验棒一根。
3.力标准机水平度和同轴度的检测
当以主机机座水平面为基准面时，用水平仪在机座的水平面上两个相互垂直的方向测量机座的水平度;当以主机立柱圆柱面为基准面时，用水平仪在每根立柱的基准部位上两个相互垂直的方向测量机座的水平度。
用水平仪在压力试台平面的中央纵横两个方向测量压力试台的水平度。对于杠杆式力标准机
应在平行和垂直干杠杆轴线的两个方向测量:对干液乐式力标准机，测量时工作活寒应升到工作位置。
将检验棒装入力标准机的主机上、下夹头中，施加力标准机最大力5%的力，用水平仪在两个相互垂直的方向上测量检验棒的垂直度。松开检验棒，将其旋转90°，依照上述方法重复测量一次。
杠杆式力标准机锁紧杠杆，用水平仪在平行和垂直干杠杆轴线的两个方向测量杠杆的水平度。
当力标准机(叠加式力标准机除外)的砝码托盘处于上下两个极限位置时，用水平仪在砝码托盘上两个相互垂直的方向测量砝码托盘的水平度。
当力标准机(叠加式力标准机除外)的砝码托盘外于上下两个极限位置时，用铅锤测量吊挂与托盘的同轴度。
4.力标准机鉴别力阈的检测
（1）杠杆式力标准机:
a)将杠杆调至平衡，在短臂端施加小砝码，当平衡指针有明显位移时，所加砝码产生的重力即为力标准机空载鉴别力阈;
b)将标准测力仪安装在力标准机上，施加力标准机的最大力。当标准测力仪输出稳定时，在杠杆短臂端缓慢地施加小码,直至标准测力仪输出产生变化为止。所加砝码产生的重力即为力标准机最大力鉴别力阈。
（2）液压式力标准机:
a)将标准测仪安装在力标准机上,施加力标准机的初始力。当标准测力仪输出稳定时，在吊挂
上缓慢地施加小砝码,直至标准测力仪输出产生变化为止，所加砝码产生的重力即为力标准机初始力鉴别力阈;
b)将标准测力仪安装在力标准机上，施加力标准机的最大力。当标准测力仪输出稳定时，在吊挂上缓慢地施加小砝码.直至标准测力仪输出产生变化为止，所加砝码产生的重力即为力标准机最大力鉴别力阈。
对于有两组测力缸塞系统的液压式力标准机，应分别检测其初始力鉴别力阈和最大力鉴别力阈。
叠加式力标准机,将标准测力仪安装在力标准机上，施加力标准机的初始力。当标准测力仪输出稳定时，缓慢施加微量九，直至力标准机的输出至少应产生一个数字增量的变化为止，同时读取标准测力仪的示值增量，该增量对应的九即为力标准机初始力鉴别力阈。
四、检验规则
1.出厂检验
出厂检验项目应为本标准的全部项目，并按规定的程序和方法进行出厂检验。对于出厂检验项目应逐项检查,检验合格后方准许出厂。
2.型式检验
有下列情况之一时,应进行型式检验:
a)新产品试制或老产品转厂生产的定型鉴定;
b)产品在结构、工艺或使用的材料及配套元器件有重大变更以致影响产品性能时;
c)产品长期停产后恢复生产时;
d)国家质量监督检验机构提出进行型式检验的要求时。
2.判定规则
对于出厂检验,每台全部检验项目合格率达到100%方为合格。
对于型式检验,若检验后有1台不合格，即判定该批产品为不合格批。
