一種液壓千斤頂工作標定系統的製作方法

2023-04-27 23:34:16

專利名稱：一種液壓千斤頂工作標定系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量標定領域，特別涉及一種液壓千斤頂工作標定系統。
背景技術：
目前，為防止液壓千斤頂內的液體洩漏，液壓千斤頂工作活塞與外殼之間通常採用密封條進行密封。工作活塞運動時，密封條和工作活塞緊密接觸且密封條與外殼固定在一起保持不動，這就會對工作活塞的運動產生一定的滑動摩擦阻力，這種滑動摩擦阻力只有在活塞運動時才能體現出來。液壓千斤頂工作系統一般由液壓千斤頂、壓力泵、管路、千斤頂指示器組成，如附圖1所示。液壓千斤頂的工作原理是:壓力泵對千斤頂供液體，千斤頂對施力體施加作用力，通過與千斤頂連通的模擬式指示器(如壓力表)或數字式指示器(如數據採集系統)直接或間接指示所施加的力值。液壓千斤頂一般用於各類試驗裝置或工程結構的力值控制。力值控制過程往往是動態過程，即在活塞運動過程中進行加載。此時，千斤頂提供的力並不是全部作用於試驗裝置或工程結構上，而是有一部分用於克服滑動摩擦阻力。為保證液壓千斤頂力值控制的準確可靠，在使用前需要對液壓千斤頂工作系統進行標定。目前常用的液壓千斤頂標定系統為框架式，如附圖1所示。整個框架剛度很大，在標定過程中變形很小。目前這種液壓千斤頂標定方式存在如下缺陷:—、未能充分體現滑動摩擦阻力對標定結果的影響液壓千斤頂的標定一般是在附圖1所示的剛性框架內進行，在標定過程中，由於標定系統的框架及墊塊剛性很大，在液壓千斤頂的最大標定荷載作用下變形很小，導致在標定過程中千斤頂活塞位移很小，沒有明顯運動，滑動摩擦阻力未能充分體現出來。因此，標定結果不能完全體現滑動摩擦阻力。而實際工作狀態，液壓千斤頂的活塞處於明顯運動狀態，是需要克服滑動摩擦阻力來工作。二、讀數誤差較大對於千斤頂指示儀表讀數和標準測力計指示儀表讀數的對應問題，目前一般採用人工讀數記錄，這種記錄方式不能復原，其讀數偏差很大。因為在標定過程中，千斤頂指示儀表和標準測力計指示儀表的指針刻度都處於運動狀態，僅僅依靠眼睛觀察來保證兩個儀表刻度在同一時刻的示值能一一準確對應的難度較大。
發明內容本實用新型的目的是:為克服上述現有技術中的技術缺陷，提供一種液壓千斤頂工作標定系統。為達到上述目的，本實用新型採用的技術方案是:提供了一種液壓千斤頂工作標定系統，包括:液壓千斤頂1、液壓千斤頂指示儀表7、標準測力計3、標準測力計指示儀表8、剛性墊塊A2、剛性框架5、壓力泵6、視頻監控錄製系統、大變形彈性墊塊16 ；所述視頻監控錄製系統可以把不同指示儀表的變化情況錄製到同一視頻文件中並生成視頻文件，對該視頻文件回放可以找到不同儀表在相同時刻的對應讀數，進一步包括:攝像頭A10、攝像頭A顯示屏14、攝像頭BH、攝像頭B顯示屏15、計算機採集顯示模塊13 ；所述液壓千斤頂1、剛性墊塊A2、標準測力計3、大變形彈性墊塊16依次安裝在剛性框架5內部，壓力泵6與液壓千斤頂I通過管路9連接；液壓千斤頂指示儀表7安裝在壓力泵6上端，標準測力計指示儀表8安裝在標準測力計3側端；攝像頭AlO對準標準測力計指示儀表8,攝像頭Bll對準液壓千斤頂指示儀表7,攝像頭A顯示屏14、攝像頭B顯示屏15通過通訊線路12與計算機採集顯示模塊13連接。其中，所述大變形彈性墊塊16採用彈簧製作，且其最大彈性變形量大於液壓千斤頂工作活塞的最大行程。其中，所述大變形彈性墊塊16的選擇根據剛度確定，剛度依據的公式為:大變形彈性墊塊剛度=千斤頂額定荷載+ (千斤頂工作活塞行程X0.8)。本實用新型的有益效果是:本實用新型在傳統標定方式的基礎上，增設大變形彈性墊塊和視頻監控錄製系統來對液壓千斤頂工作系統進行標定。千斤頂實際工作時工作活塞處於運動狀態且需要克服滑動摩阻，大變形彈性墊塊的設置可以確保千斤頂工作系統的標定過程與實際工作狀態保持一致。視頻監控錄製系統能同時同步錄製不同儀表的變化情況並生成視頻文件，通過視頻回放可以找到不同儀表在相同時刻的對應讀數，減小了人工讀數的偏差。本實用新型較傳統液壓千斤頂標定方式具有讀數準確度高的特點，與實際應用更為貼近。

圖1為傳統液壓千斤頂標定傳統的結構示意圖。圖2為本實用新型一種液壓千斤頂工作標定系統的結構示意圖。附圖標識:1-液壓千斤頂，2-剛性墊塊A，3-標準測力計，4-剛性墊塊B，5_剛性框架，6-壓力泵，7-液壓千斤頂指示儀表，8-標準測力計指示儀表，9-管路，10-攝像頭A，Il-攝像頭B, 12-通訊線路，13-計算機米集顯不模塊，14-攝像頭A顯不屏，15-攝像頭B顯示屏，16-大變形彈性墊塊。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。參照圖2，本實用新型一種液壓千斤頂工作標定系統，包括:液壓千斤頂1、液壓千斤頂指示儀表7、標準測力計3、標準測力計指示儀表8、剛性墊塊A2、剛性框架5、壓力泵6、視頻監控錄製系統、大變形彈性墊塊16 ；所述視頻監控錄製系統可以把不同指示儀表的變化情況錄製到同一視頻文件中並生成視頻文件，對該視頻文件回放可以找到不同儀表在相同時刻的對應讀數，進一步包括:攝像頭A10、攝像頭A顯示屏14、攝像頭BH、攝像頭B顯示屏15、計算機採集顯示模塊13 ；[0024]所述液壓千斤頂1、剛性墊塊A2、標準測力計3、大變形彈性墊塊16依次安裝在剛性框架5內部，壓力泵6與液壓千斤頂I通過管路9連接；液壓千斤頂指示儀表7安裝在壓力泵6上端，標準測力計指示儀表8安裝在標準測力計3側端；攝像頭AlO對準標準測力計指示儀表8,攝像頭Bll對準液壓千斤頂指示儀表7,攝像頭A顯示屏14、攝像頭B顯示屏15通過通訊線路12與計算機採集顯示模塊13連接。其中，所述大變形彈性墊塊16採用彈簧製作，且其最大彈性變形量大於液壓千斤頂工作活塞的最大行程。其中，所述大變形彈性墊塊16的選擇根據剛度確定，剛度依據的公式為:大變形彈性墊塊剛度=千斤頂額定荷載+ (千斤頂工作活塞行程X0.8)。基於現有液壓千斤頂標定系統和方法存在的缺陷，為進一步提升液壓千斤頂標定結果的準確度，本實用新型對目前的標定系統和方法採取如下改進措施:一、在標定裝置中設置大變形彈性墊塊大變形彈性墊塊16在標定裝置中的設置位置如附圖2所示。大變形彈性墊塊16設置的目的是保證在整個標定過程中，液壓千斤頂I的工作活塞始終處於移動狀態，也就是工作活塞始終處於克服滑動摩擦阻力的運動狀態。這樣，標定的結果就消除了滑動摩擦阻力的影響，從而使標定結果與實際工作運行狀態相一致。在標定過程中，大變形彈性墊塊16既要保持大變形又要保持一定承載力。這就要求大變形彈性墊塊保持一定的剛度。二、採用視頻監控系統獲取讀數視頻監控系統如附圖2所示，由兩個或多個高清攝像頭和計算機採集顯示模塊組成。其中一個攝像頭對準標準測力計的指示儀表，另外一個攝像頭對準液壓千斤頂的指示儀表。這兩個攝像頭顯示的畫面同時顯示在同一計算機採集顯示模塊上，採用另外攝像裝置或者計算機屏幕錄製工具對這兩個攝像頭的視頻畫面進行同步錄製，將整個標定過程中指示儀表的變化拍攝成視頻文件。標定結束後，回放該視頻文件，並可以在任何時刻截取畫面，讀取標準測力計的指示儀表和液壓千斤頂的指示儀表的一一對應示值。在液壓千斤頂I標定過程中，若活塞運行速度過快，人工很難準確讀數。視頻監控系統讀數的方式可以在標定結束後以回放的形式讀數，且回放過程可以在任意位置停止，在靜止畫面上讀數，這就大大減少人工讀數方式的偏差。另外，還可以藉助讀圖軟體讀數，使得指示儀表的刻度讀數更加準確。三、標定數據處理建議在規定的最大標定量程範圍內均勻的讀取數據點，至少讀取8對數據點。標定方程應分段擬合，利用相鄰兩個數據點擬合標定方程，採用線性方程擬合。分段擬合可以避免部分儀表線性度不好而造成標定方程與實際偏差較大的問題。本實用新型一種液壓千斤頂工作標定系統的具體實施流程如下:第一步:根據預標定千斤頂的行程和最大標定值來選取合適的大變形彈性墊塊16。大變形彈性墊塊16的選取要考慮剛度參數，確保標定過程中液壓千斤頂I的工作活塞始終處於明顯運動狀態。第二步:將液壓千斤頂1、剛性墊塊A2、標準測力計3、大變形彈性墊塊16依據附圖2的位置安裝到剛性框架5內，壓力泵6和液壓千斤頂I通過管路9連接，液壓千斤頂指示儀表7安裝好，標準測力計指示儀表8安裝好並調零；攝像頭AlO對準標準測力計指示儀表8，並調整至可以拍攝到標準測力計指示儀表8的清晰圖像；攝像頭Bll對準液壓千斤頂指示儀表7，並調整至可以拍攝到液壓千斤頂指示儀表7的清晰圖像；把攝像頭A顯示屏14、攝像頭B顯示屏15通過通訊線路12與電計算機採集顯示模塊13連接。第三步:啟動壓力泵6,預加載一遍,加載至預定最大標定值，檢查各指示儀表、大變形彈性墊塊16、視頻拍攝系統等是否正常工作。若工作正常，開始第四步，若存在問題，應調試好後再進行第四步。對於這一步尤其要注意觀察大變形彈性墊塊的運行情況，是否能保證加載過程千斤頂活塞一直處於明顯運動狀態。第四步:開始正式標定。加載速度的可以根據實際應用時的情況選擇，加載至最大標定值後，卸載至零點。用視頻監控系統將整個過程指示儀表的變化情況錄製下來，生成視頻文件。第五步:對第四步至少重複三遍。對三遍測量結果的重複性進行比較，當重複性較好時結束標定。若有奇異值，應再重複測量至少三遍，進行比對，剔除奇異值。第六步:回放生成的視頻文件，在標定範圍內均布選取至少8對數據點，每對數據點生成一張圖片。可以藉助讀圖軟體在生成的圖片上準確讀取數據值。以標準測力計指示儀表讀數為自變量，以千斤頂指示儀表讀數為因變量，利用相鄰兩個數據點分段擬合標定方程。以上內容是結合優選技術方案對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定發明的具體實施僅限於這些說明。對本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發明的保護範圍。
權利要求1.一種液壓千斤頂工作標定系統，包括:液壓千斤頂(I)、液壓千斤頂指示儀表(7)、標準測力計(3)、標準測力計指示儀表(8)、剛性墊塊A (2)、剛性框架(5)、壓力泵(6)，其特徵在於，所述一種液壓千斤頂工作標定系統還包括:視頻監控錄製系統、大變形彈性墊塊(16)； 所述視頻監控錄製系統進一步包括:攝像頭A (10)、攝像頭A顯示屏(14)、攝像頭B(11)、攝像頭B顯示屏(15)、計算機採集顯示模塊(13)； 所述液壓千斤頂(I)、剛性墊塊A (2)、標準測力計(3)、大變形彈性墊塊(16)依次安裝在剛性框架(5)內部，壓力泵(6)與液壓千斤頂(I)通過管路(9)連接；液壓千斤頂指示儀表(7)安裝在壓力泵(6)上端，標準測力計指示儀表(8)安裝在標準測力計(3)側端；攝像頭A (10)對準標準測力計指示儀表(8),攝像頭B (11)對準液壓千斤頂指示儀表(7),攝像頭A顯示屏(14)、攝像頭B顯示屏(15)通過通訊線路(12)與計算機採集顯示模塊(13)連接。
2.根據權利要求1所述的一種液壓千斤頂工作標定系統，其特徵在於，所述大變形彈性墊塊(16)採用彈簧製作，且其最大彈性變形量大於液壓千斤頂工作活塞的最大行程。
3.根據權利要求1所述的一種液壓千斤頂工作標定系統，其特徵在於，所述大變形彈性墊塊(16)的選擇根據剛度確定 ，剛度依據的公式為:大變形彈性墊塊剛度=千斤頂額定荷載+ (千斤頂工作活塞行程X0.8)。
專利摘要本實用新型涉及測量標定領域，公開了一種液壓千斤頂工作標定系統，包括液壓千斤頂、液壓千斤頂指示儀表、標準測力計、標準測力計指示儀表、剛性墊塊A、剛性框架、壓力泵、視頻監控錄製系統、大變形彈性墊塊。本實用新型在傳統標定方式的基礎上，增設大變形彈性墊塊和視頻監控錄製系統來對液壓千斤頂工作系統進行標定。千斤頂實際工作時工作活塞處於運動狀態且需要克服滑動摩阻，大變形彈性墊塊的設置可以確保千斤頂工作系統的標定過程與實際工作狀態保持一致。視頻監控錄製系統能同時同步錄製不同儀表的變化情況並生成視頻文件，通過視頻回放可以找到不同儀表在相同時刻的對應讀數，減小了人工讀數的偏差。
文檔編號G01M99/00GK203083833SQ20132007481
公開日2013年7月24日 申請日期2013年2月18日 優先權日2013年2月18日
發明者邢懷念, 張小鵬, 金立強, 劉增利 申請人:大連理工大學