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橫梁移動位移和移動速度的創新檢

作者:宋檢 時間:2022-11-10 來源:互聯網

JJG475-2008《電子式萬能試驗機》檢定規程規定,對首次檢定的電子式萬能試驗機應包括橫梁移動速度和橫梁位移誤差的檢定,同時還規定檢定用標準器具為分辨力為0.01s的秒表、(0~30)mm量程的一級百分表、(0~1)mm的一級千分表和量程為1000mm、誤差為±0.2mm的鋼直尺等通用簡易測量儀器。我們采用創新的檢定方法是如何更好地實現了對橫梁移動速度和橫梁位移誤差的檢定。下面分別針對兩種檢定方法進行分析比較。

一、傳統檢定方法的不足

傳統檢定方法的不足主要體現在橫梁移動速度的測量誤差上。**,橫梁移動速度的檢定是橫梁由靜止快速增加到設定值保持一段時間后再由設定值迅速減小至零的過程(見圖1),整個過程存在<I>T</I>1和<I>T</I>2兩個臨界時間點,因<I>T</I>1和<I>T</I>3-<I>T</I>2的值無法確定,導致設定值保持時間<I>T</I>2-<I>T</I>1無法準確計算,只能用<I>T</I>3近似替代,由此造成速度實測值始終小于設定值,給測量帶來系統誤差<I>δ</I>,進而影響到測量結果的準確判定。

圖1 傳統檢定方法測量示意圖

其次,用人掐秒表的方式來測量橫梁的移動時間,人的反應時間必定引入誤差。資料表明,人的生理反應時間一般大于0.1s,并且每個人的情況都不一樣, 反應時間和人的狀態、心情有很大的關系,正常人的生理反應時間約為0.15s,加上拇指從接觸秒表按鈕到秒表啟動的時間約為0.1s,整個人的反應時間誤差約為0.25s。檢定中橫梁移動時間越短,則人的反應時間對測量結果的影響越大,越容易造成誤判。*后,用秒表、千分表、百分表和鋼直尺測量橫梁移動速度費時費力,特別在低速測量時尤為明顯;同時檢測手段略顯低檔,與客戶期望相去甚遠,與現代計量檢測的要求不相符合。

二、創新檢定方法的優點

我們在實際檢定電子萬能試驗機的過程中,經過多次探索發現,高精度拉線式位移傳感器(增量型編碼器)可以實現對電子式萬能試驗機橫梁移動位移和速度的實時準確測量,并與濟南開思科技有限公司合作研制出國內首臺電子萬能試驗機速度位移檢測儀,實際檢定效果良好。其主要測量原理如下:

把拉線式位移傳感器固定在試驗機底座上,鋼絲拉線的伸長端頭部用強力磁鐵固定在橫梁上,盡量使鋼絲繩垂直于出線口抽出,保持*小角度(≤3°)以確保測量準確度。當橫梁以一定的速度向上移動時,位移傳感器將測量信號傳輸給顯示儀表,儀表實時顯示當前橫梁的移動速度和移動位移值。

創新檢定方法測量示意圖

通過大量的試驗發現,該種測量方法有以下優點:

1.高精度、高分辨力、高線性準確度的拉線編碼器和高帶寬顯示儀表配套,測量準確度有保障。

2.測量過程中完全消除了人為因素引入的誤差,實現了對橫梁移動速度的動態測量,測量結果更加準確可靠。

3.可以實時顯示橫梁移動的速度和位移值,加快檢定進程,高效快捷。

4.測量手段先進、安裝攜帶方便,滿足客戶期望,符合現代計量檢測的發展要求。

通過比較不難看出,應用高精度拉線式位移傳感器對電子萬能試驗機橫梁移動位移和速度進行檢定的創新方法能顯著提高測量準確度,大幅提高檢定效率。

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