一種靜重式力標準機的砝碼的加卸載控制方法與流程

2023-08-04 07:17:31

本發明屬於靜重式力標準機的技術領域，具體是指一種靜重式力標準機的砝碼的加卸載控制方法。

背景技術：

靜重式力標準機是利用比被檢負荷傳感器精度高的砝碼作為標準並施加負荷，進行直接測量，用來確定被檢負荷傳感器的線性、重複性、滯後、蠕變等計量特性。

在進行計量特性測量時，依據檢測規範應在規定的時間內準施加標準力值，需要砝碼快速通過砝碼與吊掛的間隙，接觸後按照一定的速度完全落至吊掛上，同時應對每一級砝碼加載/卸載時的狀態進行監控。

目前現有技術基本上採用位移傳感器或行程開關確定加載狀態。這種方式帶來的缺點是：1、行程開關只能反映砝碼加載與否；2、利用位移傳感器只能反映和控制砝碼在間隙內運動的狀態，無法控制加載速度；3、採用這種技術的靜重式力標準裝置無法滿足技術規範(如ISO376等)的要求，從而影響測量精度。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於提供一種測量精度高的靜重式力標準機的砝碼的加卸載控制方法。

本發明是這樣實現的：

一種靜重式力標準機的砝碼的加卸載控制方法，包括如下步驟：

加載試驗時，用戶根據被檢器檢定要求設置力值點和加載速度；

控制系統根據需求確定被選中的砝碼；

當由位移傳感器測出的砝碼當前位置未到達與託盤接觸位置，且參考標準測力傳感器組檢測到的力值未超過預設的閾值時，控制系統發送指令給驅動系統，驅動系統快速帶動砝碼下降直至接觸託盤；砝碼接觸託盤瞬間，控制系統根據參考標準測力傳感器組檢測到的超過預設閾值的力值，將位移控制模式轉為力值控制模式；控制系統根據參考標準測力傳感器組反饋的實時力值，發送指令給驅動系統，驅動系統驅動砝碼以預設加載速度進行加載；當實測力值達到預設加載力值增量時，控制系統指令驅動系統延後一段時間停止運轉，使加載完全；

卸載時，如不需要進行回程檢定直接卸載，則控制系統以位移控制模式發送指令給驅動系統，直接將砝碼舉升至空載位置；如需進行回程檢定，則當驅動系統接觸到砝碼時，控制系統開始以力值控制模式工作，根據參考標準測力傳感器組反饋的實時力值，發送指令給驅動系統，驅動系統驅動砝碼以預設卸載速度進行卸載；當參考標準測力傳感器組檢測到的力值達到預設的閾值時，認為砝碼已完成卸載，控制系統以位移控制模式發送指令給驅動系統，直接將砝碼舉升至空載位置。

進一步地，所述位移傳感器，採用絕對式光電位移編碼器。

進一步地，所述參考標準測力傳感器組，是由3個傳感器組合成疊加系統。

本發明的優點在於：1、依據力值控制加載/卸載速度，實現準確控制；2、提高加卸載過程的平穩程度，提高檢測準確性。

【附圖說明】

下面參照附圖結合實施例對本發明作進一步的描述。

圖1是本發明的結構示意圖。

圖2是本發明的各系統之間原理框圖。

【具體實施方式】

如圖1和圖2所示，位移傳感器1固定連接於靜重式力標準機的主體框架2上；參考標準測力傳感器組3置於靜重式力標準機的工作平臺上，其上放置被檢件承壓板；驅動系統4固定連接於靜重式力標準機主體框架上，用於驅動靜重式力標準機砝碼；位移傳感器1、參考標準測力傳感器2與驅動系統4分別連接到控制系統。

位移傳感器1用於在砝碼未接觸託盤的移動過程中對砝碼進行精確定位，此實施例中，位移傳感器採用絕對式光電位移編碼器。

參考標準測力傳感器組3是由三個傳感器組合成疊加系統，用於對砝碼接觸託盤瞬間至完全加載期間的力值進行準確測量，並提供反饋控制信號，驅動系統根據預設的加載速度和實時反饋的力值信號對加卸載速度進行控制，以滿足檢測規範要求。

驅動系統4為砝碼的加卸載提供動力，使砝碼接觸或離開託盤，此實施例中，驅動系統4採用伺服電機驅動的滾珠絲槓傳動。伺服電機具有高精度編碼器，配合通訊系統，可實現對加卸載力值的精確控制。

本發明的控制方法包括如下步驟：

加載試驗時，用戶根據被檢器檢定要求設置力值點和加載速度，控制系統根據需求確定被選中的砝碼。當由位移傳感器測出的砝碼當前位置未到達與託盤接觸位置，且參考標準測力傳感器組檢測到的力值未超過預設的閾值時，控制系統發送指令給驅動系統，驅動系統快速帶動砝碼下降直至接觸託盤；砝碼接觸託盤瞬間，控制系統根據參考標準測力傳感器組檢測到的超過預設閾值的力值，將位移控制模式轉為力值控制模式。控制系統根據參考標準測力傳感器組反饋的實時力值，發送指令給驅動系統，驅動系統驅動砝碼以預設加載速度進行加載。當實測力值達到預設加載力值增量時，控制系統指令驅動系統延後一段時間停止運轉，使加載完全。

卸載時，如不需要進行回程檢定直接卸載，則控制系統以位移控制模式發送指令給驅動系統，直接將砝碼舉升至空載位置。如需進行回程檢定，則當驅動系統接觸到砝碼時，控制系統開始以力值控制模式工作，根據參考標準測力傳感器組反饋的實時力值，發送指令給驅動系統，驅動系統驅動砝碼以預設卸載速度進行卸載。當參考標準測力傳感器組檢測到的力值達到預設的閾值時，認為砝碼已完成卸載，控制系統以位移控制模式發送指令給驅動系統，直接將砝碼舉升至空載位置。

本發明的有益效果在於：

1、依據力值控制加載/卸載速度，實現準確控制。本發明以力值控制靜重式力標準機加載卸載過程，實現加載/卸載過程速度的準確可控，滿足檢測規範中關於速度的要求。

2、提高加卸載過程的平穩程度，提高檢測準確性。由於採用高精度位移傳感器和參考測力標準傳感器，可將砝碼加載和卸載細化分解為連續可控的過程，使砝碼與託盤接觸的過程更為平穩，提高檢測的準確程度。

以上所述僅為本發明的較佳實施用例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換以及改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。