基于标准装置的力学计量技术论文

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1力学计量标准装置发展的现状

对于不同的测试内容，计量人员需要采取不同的力学计量测试装置。在力学计量中，包含各种各样的静力学原理、杠杆原理、干涉原理、液压原理、弹性原理、电压形式以及多普效应等构成了各种各样的力学计量装置。

1.1传感式力学计量标准装置

这种形式的力学计量标准装置，主要是通过一定形式的感应元器件以及相应的附件所组成的一个力学测试系统，并且根据接收测试的物体或者使用标准砝码的质量对测试物体的弹性变形量来判断元器件的变化程度，之后再采集信号输出的大小，进而对测量物体的质量进行衡量或者对比。

1.2杠杆式力学计量标准装置

这种力学计量标准装置其基本原理为杠杆原理，主要是通过作用力的作用效果来实现计量标准装置的转动，当标准装置平衡时，计量人员就可以根据力矩之和为零的原理来完成对测试物体的力值测量。在现实情况中，较为常见的力值测试方式主要是利用天平原理进行测试。

1.3液压式力学计量标准装置

这种力学计量标注装置依据的主要原理为，帕斯卡对一个密闭液体的压强比进行的判断，之后采用标准砝码为标准，采用显示仪器来标定质量值。这种测量标准装置的应用值大小较杠杆式及传感式的标准装置来说，其具有更大的规定范围，其可以达到20MN，且这种装置还具有2MN以及5MN等。

1.4弹簧式力学计量标准装置

这种力学计量标准装置根据弹性敏感元件在相应的压力作用之下所产生的变形，并且通过传动放大机构显示出测试压力的大小。这种装置的测量压力范围具有明显的不确定性，其主要受到大小与弹性元件的形式等影响。例如：对平波镜片的测定，其不确定的大小约为10kN，波纹管式的测量范围在1kN。

1.5叠加式力学计量标准装置

这种力学测量标准装置，其主要的机理为：通过设定出一个较高的测力仪器，采用相应的液压或者机械方式进行力值的测量，并且分析与对比出测试仪器的性能和指标。此外，计量标准装置的指标大小以及测量装置的质量不对该力学计量装置产生影响。

2力学计量标准装置的发展趋势

随着新技术与新材料的进步与发展与应用，在实际的力值计量过程中，电子信息技术与数字信息处理技术也被运用到当中，其主要有以下几种发展方向。

2.1量限逐渐向两端进行延伸

计量装置测量范围的大小，主要受到测试环境以及测试要求的限制。且对力学计量标准装置超大力值以及微小力值的设计与研究，也成为了目前对力值计量的一项比较重要的研究与发展内容。

2.2由静态方向发展为动态方向

对于力学计量标准装置的测量，其一个重要的发展方向主要是以动态的力校准进行对信号的测定，并且提高其测量的准确度。测量技术人员要将信息处理技术良好的融入到力学计量标准装置中，并且对动态信号进行相应的数据采集，根据动态数据来进一步的跟踪信号的大小变化，这也是日后力学计量标准装置的测量发展方向之一。

2.3传感技术和激光基础的广泛应用

传感技术以及激光技术在力学测量标准装置中也得到了较为广泛的应用。利用计算机信息技术，根据其相应的电效应、多普勒效应以及压阻等原理，结合先进的传感元件和传感技术，以进一步提高力学计量装置的测试精确度。利用激光技术，并且通过正弦逼近的技术方法，对采取的信号进行处理与改进工作，这样可以使得校准比确定程度得到有效的提高。将力学标准装置与先进的计算机技术进行良好、有效的结合，能够为测试人员带来一个简单明了的视窗风格，能够在很大程度上降低测量过程中出现的认为失误。

2.4力学计量装置测量的自动化

力学测量装置的自动化操作与自动收取数据，也是今后其发展的主要方向之一。工作人员可以利用计算机技术，使用各类性能良好，功能齐全的力学信息校准软件，提高校准的速度，并且大大减少了人工操作的时间，基本上能够消除人为失误而引起的误差。目前，我国的力学计量装置已经实现了良好的自动化。

3结论

随着我国信息化和数字化的发展，使得我国力学计量的设计过程中，能够最早的将先进的设备和测量技术运用到对力学的计量工作中来，建立一个强大的数字化力学计量平台是开发人员和研究人员开发和应用的重要内容与重要方向。从整体上来讲，力学计量测量装置在今后的发展中主要有以下两个方面：首先是对极端量值计量的发展与研究，例如：微小力值、高压计量技术、大力值的研究等等。第二，采用更新的理论，更新的技术以及更新的方法进行力学计量标准装置测量，例如：数字化仪器、虚拟仪器计量等应用力学的计量。

作者：孙卫东单位：连云港市灌南质量技术监督局