目錄
序
前言
1 緒論 1
1.1 力與力值的計量 1
1.1.1 力值計量的內容與應用 1
1.1.2 力值計量的範圍 2
1.1.3 力的測量方法 3
1.2 質量與重力加速度計量方法 3
1.2.1 質量計量 3
1.2.2 量子基準研究進展 6
1.2.3 重力加速度計量 7
1.3 力值傳遞體繫 7
1.4 標準力源與力標準機技術簡介 10
1.5 扭矩計量 12
1.6 傳感器的性能指標與靜標動用 14
1.6.1 傳感器的靜態特性 14
1.6.2 傳感器的動態特性 16
1.6.3 傳感器的靜標動用 18
參考文獻 18
2 靜重式力標準機 20
2.1 靜重式力標準機工作原理 20
2.1.1 靜重式力標準機的基本原理 21
2.1.2 誤差與不確定度分析 23
2.2 砝碼的加卸方法 26
2.2.1 電動獨立加碼方法 31
2.2.2 分立中心弔掛加碼 38
2.3 幾個關鍵技術問題與解決方法 40
2.3.1 砝碼交換問題的解決措施 40
2.3.2 弔掛的擺動問題 50
2.3.3 弔掛自身重力的處理 53
2.3.4 大規格靜重式力標準機的設備基礎 53
2.4 靜重式力標準機的工作控制與自動化 54
2.4.1 靜重式力標準機的人機交互界面 54
2.4.2 靜重式力標準機的數據通信方式 58
2.4.3 靜重式力標準機工作過程自動化實例 61
2.5 靜重式力標準機設計應用實例 75
2.5.1 大規格靜重式力標準機設計和應用實例 75
2.5.2 10kN以下電動獨立加碼靜重式力標準機實例 86
2.5.3 分立弔掛靜重式力標準機實例 89
2.5.4 小力值靜重式力標準機實例 91
2.5.5 靜重式加載裝置其他應用實例 93
參考文獻 94
3 杠杆式力標準機 96
3.1 定比杠杆式力標準機 98
3.1.1 定比杠杆式力標準機的基本工作原理 98
3.1.2 定比杠杆式力標準機的誤差與不確定度分析 99
3.1.3 定比杠杆式力標準機的支承 100
3.1.4 定比杠杆式力標準機的杠杆平衡 109
3.1.5 定比杠杆式力標準機設計應用實例 112
3.2 變比杠杆式力標準機 118
3.2.1 變比單杠杆式力標準機結構組成與工作原理 119
3.2.2 變比雙杠杆式力標準機 121
3.2.3 變比杠杆式力標準機設計應用實例 133
3.3 杠杆式力標準機的控制繫統設計 139
3.3.1 定比杠杆式力標準機的控制繫統設計 139
3.3.2 變比杠杆式力標準機的控制繫統設計 146
3.4 杠杆式力標準機的拓展應用 152
3.4.1 杠杆式拉壓雙向力標準機 152
3.4.2 雙杠杆式微小力標準機 165
3.4.3 塑性測壓試件校準的高精度加載技術 170
3.5 扭矩標準機 175
3.5.1 誤差與不確定度分析 176
3.5.2 靜重式扭矩機的幾項技術革新分析 177
3.5.3 變比長靜重式扭矩機 179
參考文獻 182
4 液壓式力標準機 183
4.1 液壓式力標準機技術方案 183
4.1.1 液壓式力標準機的工作原理 183
4.1.2 液壓式力標準機的誤差來源與不確定度分析 185
4.1.3 液壓式力標準機的摩擦形式分析 186
4.2 滾動摩擦油缸液壓式力標準機 188
4.2.1 滾動摩擦液壓油缸結構實現 189
4.2.2 滾動摩擦油缸的結構形式——活塞壓力計 193
4.2.3 滾動摩擦油缸液壓式力標準機與液壓控制繫統 195
4.3 靜壓支承油缸液壓式力標準機 200
4.3.1 60MN液壓式力標準機技術方案分析 202
4.3.2 靜壓密封液壓油缸 210
參考文獻 214
5 疊加式力標準機 215
5.1 疊加式力標準機技術方案 215
5.1.1 疊加式力標準機的工作原理 215
5.1.2 疊加式力標準機力值測量不確定度分析 220
5.2 疊加式力標準機的加載與控制 221
5.2.1 材料的滯彈性效應 222
5.2.2 基於逆壓電效應的微位移驅動與控制 223
5.2.3 帕斯卡連通器液壓式微位移控制 232
5.2.4 全程載荷的施加問題 234
5.3 疊加式力標準機的設計與應用實例 235
5.3.1 粗加載方式 236
5.3.2 利用壓電陶瓷的機械加載疊加式力標準機 236
5.3.3 利用液壓傳動方式的疊加式力標準機 240
5.4 負荷傳感器試驗的柔性加荷方法 242
5.5 超大力值的校準 246
5.6 噴氣推進發動機推力試驗原位校準 247
5.6.1 噴氣推進發動機推力測量繫統 247
5.6.2 原位校準繫統組成與工作原理 248
參考文獻 250